СПОСОБ ПРОТОКОЛИРОВАНИЯ ОШИБОК УСТАНОВКИ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ
METHOD OF LOGGING ERRORS OF COATING APPARATUS

Изобретение относится к способу протоколирования ошибок установки для нанесения покрытия согласно основному пункту формулы изобретения.
В установках для лакировки кузовов автомобилей во время работы поступает множество данных о процессе, как, например, текущее положение окрашивающих и лакировочных роботов, число оборотов ротационных распылителей, электрическое напряжение заряда электростатических окрашивающих устройств или расход отдельных сред (например, лака, направляющего воздуха). Это лишь некоторые из них. Протоколирование данных о процессе, поступающих в процессе текущей эксплуатации лакировочной установки, в случае неполадок в работе лакировочной установки, обусловленных ошибкой, делает возможным анализ ошибок на основе записанных данных о процессе.
С одной стороны, для протоколирования данных о процессе применяется так называемая система «Primas», в которой данные о процессе, поступающие в процессе текущей эксплуатации лакировочной установки, постоянно и без ограничений по времени записываются во внешнюю память большой емкости, установленную эксплуатационником лакировочной установки. Недостатком этой системы «Primas» прежде всего является большая потребность в памяти для записи данных о процессе. Другим недостатком этой системы «Primas» является тот факт, что отдельные данные о процессе измеряются без синхронизации по времени и, соответственно, асинхронно. При управлении окрашивающими и лакировочными роботами может использоваться, например, несколько иное системное время, чем у устройства управления транспортером, пропускающим лакируемые детали кузова автомобиля через лакировочную установку. Этот недостаток временной синхронизации осложняет последующий анализ ошибок на основе записанных данных о процессе, поскольку точное распределение данных о процессе по времени невозможно.
С другой стороны, протоколирование поступающих данных о процессе на практике осуществляется так называемой системой «Softlog» или с помощью приборов для записи данных. Однако при этом до записи сначала необходимо определить протоколируемые данные о процессе, образующие впоследствии соответствующий канал. При протоколировании с помощью приборов для записи данных перед записью необходима даже прокладка кабельной сети, причем количество сигналов и записываемых данных о процессе ограничено. Эти системы обычно используются только для поиска ошибок и имеются не в каждой лакировочной установке. Кроме того, продолжительность записи и число каналов записи при этом ограничены.
Общим для систем «Primas» и «Softlog» является тот недостаток, что запись поступающих данных о процессе не зависит от ошибки лакировочной установки.
Кроме того, системы «Primas» и «Softlog» имеют тот общий недостаток, что спорадические ошибки поддаются анализу лишь с большим трудом, причем время поиска ошибок очень велико.
Из DE 32 24586 А1 известен способ регистрации эксплуатационных данных, который может быть использован, например, в автомобильной промышленности. При этом поступающие эксплуатационные данные постоянно записываются в память. Затем при последующем анализе времени записи поступившие и записанные эксплуатационные данные могут анализироваться с использованием экрана. Следовательно, как в случае вышеупомянутой системы «Primas», здесь имеет место потребность в памяти большой емкости. Кроме того, при этом затруднен также анализ ошибок, поскольку увязка эксплуатационных данных с ошибкой является сложной.
Из DE 100 36741 А1 известен способ контроля качества нанесения покрытия в лакировочной установке, причем по каждой детали к моменту нанесения покрытия в банке данных должны быть записаны все возможные ошибки. Таким образом, запись в банке данных осуществляется при этом по деталям, а не по ошибкам. Кроме того, в банке данных при этом хранится множество ошибок, обнаружившихся во время нанесения покрытия, что затрудняет анализ ошибок.
Наконец, из WO 02/013015 известна система определения причин ошибок, которая должна использоваться, например, в установках для горячей прокатки. Однако и здесь увязка обнаружившейся ошибки с соответствующими файлами данных о процессе затруднена.
Поэтому в основе изобретения лежит задача соответствующего усовершенствования вышеописанного способа протоколирования ошибок.
Эта задача решается с помощью способа протоколирования ошибок согласно изобретению в соответствии с основным пунктом формулы изобретения.
В рамках изобретения при работе лакировочной установки постоянно происходит регистрация данных о процессе, причем отдельные файлы данных о процессе относятся к соответствующим определенным моментам работы установки для нанесения покрытия и содержат, соответственно, некоторые данные о процессе работы установки для нанесения покрытия.
Затем зарегистрированные файлы данных о процессе постоянно записываются с тем, чтобы на основе записанных файлов данных о процессе обеспечить последующий анализ ошибок.
Кроме того, изобретение предусматривает, что при работе установки для нанесения покрытия происходит поиск ошибок для обнаружения неполадок в работе установки для нанесения покрытия, причем поиск ошибок может осуществляться различными путями, как это еще будет подробно описано ниже.
Затем в зависимости от обнаруженных ошибок осуществляется их анализ, который может включать различную информацию, как это еще будет подробно описано ниже.
Изобретение в дополнение к вышеуказанным технологическим операциям, известным из уровня техники, предусматривает, чтобы обнаружение ошибок по времени фиксировалось синхронно с записью файлов данных о процессе. При последующем анализе ошибок на основе записанных данных о процессе и аналогичной записи обнаруженных ошибок это дает возможность точного сопоставления по времени момента появления ошибки и временных характеристик записанных данных о процессе, что существенно облегчает анализ ошибок.
Понятие постоянной регистрации данных о процессе, используемое в рамках изобретения, предпочтительно, означает, что данные о процессе получены в обычном режиме нанесения покрытия, т.е. при отсутствии перебоев в режиме нанесения покрытия. Регистрация данных о процессе по выбору может осуществляться непрерывно или дискретно, т.е. с определенной частотой выборки. Предпочтительно, то же самое, разумеется, относится к записи полученных данных о процессе, а также к поиску и записи обнаруженных ошибок.
Предпочтительно, данные о процессе, постоянно поступающие во время работы установки для нанесения покрытия, сначала записываются в буферную память для промежуточного запоминания, причем речь может идти, например, о кольцевой памяти, в которую поступающие данные в течение определенного времени записываются непрерывно, а затем для освобождения места для записи новых данных о процессе снова перезаписываются. Такая кольцевая память может иметь длительность записи, например, от 10 секунд до нескольких часов или дней.
Затем при поиске ошибок из буферной памяти выбираются те файлы данных о процессе, находящиеся на промежуточном хранении, которые были определены в течение заданного времени, предшествовавшего обнаружению неисправности, и/или в течение заданного времени после обнаружения неисправности, поскольку эти файлы данных о процессе релевантны для анализа ошибок, в то время как файлы данных о процессе, поступившие раньше или позже, как правило, не позволяют судить об ошибке. Таким образом, при наличии ошибки для последующего анализа ошибок записываются, предпочтительно, только те файлы данных о процессе, которые были зарегистрированы в рамках определенного временного окна относительно момента появления ошибки. Эта идея выбора и записи файлов данных о процессе из временного окна относительно момента появления ошибки согласно изобретению имеет собственное патентоспособное значение. Поэтому изобретение в общих чертах охватывает также способ протоколирования ошибок, при котором ни генерирование обнаружения ошибок с их записью, ни временная синхронизация с ошибками не являются безусловно необходимыми.
Затем релевантные с точки зрения ошибок файлы данных о процессе, выбранные вышеописанным способом, предпочтительно, вместе с обнаруженными ошибками записываются в память ошибок для их последующего анализа.
При этом для каждой неисправности установки для нанесения покрытия обнаруженные ошибки каждый раз записываются отдельно вместе с соответствующими файлами данных о процессе. С одной стороны, это имеет то преимущество, что отдельные файлы ошибок содержат лишь те данные, которые являются релевантными для анализа соответствующей ошибки, что благодаря лучшей наглядности облегчает анализ ошибок. С другой стороны, отнесение отдельных ошибок к какому-либо одному соответствующему файлу ошибок делает возможным оптимальный анализ ошибок благодаря соответствующим специалистам, специализирующимся на ошибках. Кроме того, файл ошибок, являющийся результатом применяемой технологии, может быть проанализирован специалистом по применяемой технологии, причем файл ошибок может быть также передан соответствующему специалисту, например, по электронной почте. В то же время файл ошибок, являющийся результатом сбоя транспортной техники, может быть проанализирован специалистом по транспортной технике.
Вышеописанная идея файла ошибок для каждой неисправности имеет патентоспособное значение. Поэтому изобретение в общих чертах включает также способ протоколирования ошибок, при котором в один соответствующий файл ошибок записываются только файлы данных о процессе, относящиеся к одной неисправности, в то время как генерирование обнаружения ошибок и их запись не являются безусловно необходимыми.
При обнаружении ошибок в простейшем случае речь может идти о метке времени, отражающей только момент ошибки, для обеспечения соответствия по времени между моментом ошибки и временными характеристиками данных о процессе. Однако существует также возможность указания при обнаружении ошибки типа обнаруженной ошибки. Различные неполадки в работе установки для нанесения покрытия могут, например, классифицироваться как ошибки транспортной техники, ошибки применяемой технологии или исчезновение высокого напряжения. Это лишь некоторые из них. Кроме того, тип ошибки может также подсказать, какие данные о процессе выходят за пределы заданной допустимой области значений.
В случае вышеупомянутого выбора файлов данных о процессе, находящихся на промежуточном хранении, в течение заданного предшествовавшего или последующего времени предшествовавшее или последующее время может быть промежутком времени, который для получения информативного анализа ошибок может располагаться в интервале от 10 секунд до 10 минут.
В порядке альтернативы в рамках изобретения существует возможность того, чтобы предшествовавшее или последующее время охватывало определенный промежуток времени, в течение которого через установку для нанесения покрытия пропускается определенное количество поддонов («Skids») для деталей или покрываемых деталей.
Кроме того, в рамках изобретения возможно, чтобы предшествовавшее или последующее время представляло собой промежуток времени, охватывающий определенное количество тактовых циклов транспортировки транспортной установки в установке для нанесения покрытия. Таким образом, предшествовавшее или последующее время определяются заданным промежутком времени, количеством деталей, или поддонов для деталей, или определенным количеством тактовых циклов транспортировки.
В случае последующего времени речь может идти также о промежутке времени между обнаружением ошибки и последующим устранением неисправности, так что выбираются все файлы данных о процессе, поступившие между обнаружением ошибки и устранением неисправности.
Предпочтительно, запись файлов данных о процессе и/или обнаружение ошибок происходят с разрешением по времени минимум 0, 1, 10 или минимум 200 мс, что из-за высокодинамичного режима работы современных установок для нанесения покрытия является целесообразным для эффективного анализа ошибок.
Что касается регистрируемых и записываемых данных о процессе работы установки для нанесения покрытия, то существует множество возможностей, некоторые из которых будут описаны ниже.
В случае данных о процессе речь может идти, например, о данных деталей, характеризующих покрываемые детали. Так, например, записанные данные деталей могут указывать, лакируется ли в определенный момент времени кузов легкового автомобиля малого класса, компактного легкового автомобиля, автомобиля с кузовом универсал или легкового автомобиля высшего класса.
Кроме того, в качестве данных о процессе могут также регистрироваться и храниться данные об операторе, характеризующие взаимодействие оператора с установкой для нанесения покрытия. Данные об операторе могут содержать, например, все данные, введенные отдельными операторами (например, данные, введенные с клавиатуры, срабатывание выключателей и т.п.), для последующего определения ошибок в обслуживании и их персонификации. Кроме того, данные об операторе могут содержать также выходные данные (например, данные, выведенные на экран, предупредительные сигналы и т.п.), которые могли бы быть замечены операторами. Таким образом, при последующем анализе ошибок можно проверить, не могли ли операторы проигнорировать предупредительные сигналы установки для покрытия.
Предпочтительно, в качестве данных о процессе могут определяться и записываться данные об установке, характеризующие поведение самой установки для нанесения покрытия в процессе эксплуатации. В качестве данных об установке рассматривается множество данных, выдаваемых установкой для нанесения покрытия и показательным образом трактуемых впоследствии.
Так, например, данные об установке для нанесения покрытия, записанные в качестве данных о процессе, могут, например, указывать, какой цвет используется в данные момент в установке для нанесения покрытия и/или какой цвет использовался в установке для нанесения покрытия перед этим. Таким образом, впоследствии при анализе ошибок можно проверить, создают ли проблемы определенные цвета или определенные временные последовательности цветов.
Кроме того, данные об установке для нанесения покрытия, записанные в качестве данных о процессе, могут содержать идентификационный номер поддона («Skids») для детали, находящегося в данный момент в установке для нанесения покрытия. Таким образом, впоследствии при анализе ошибок можно проверить, создают ли проблемы во время работы определенные поддоны для деталей.
Кроме того, идентификационный номер детали, находящейся в данный момент в установке для нанесения покрытия, может быть записан, так что впоследствии при анализе ошибок имеется возможность соотнесения возникшей ошибки с определенной деталью, которая может иметь отклонения от спецификации и потому быть причиной ошибки.
Кроме того, может быть записан идентификационный номер, характеризующий кольцевую линию установки для покрытия лаком, используемую в данный момент. Таким образом, впоследствии при анализе ошибок можно установить, являются ли причиной ошибок определенные кольцевые линии, например, из-за изменения вязкости или отклонений давления. Теоретически причиной ошибки может быть также затор на кольцевой линии.
Кроме того, особый интерес в качестве данных о процессе работы установки для нанесения покрытия вызывает число оборотов ротационного распылителя, электрическое напряжение заряда применяемого электростатического прибора, количество используемого в данный момент материала покрытия, расход других сред (например, направляющего, рожкового воздуха, воздуха для привода и т.п.), а также давление различных сред (например, лака, воздуха, продувочного средства и т.п.).
Кроме того, в случае системы трубопроводов, очищаемых скребком, можно зарегистрировать и записать соответствующее положение скребка с тем, чтобы впоследствии распознать неполадки в работе установки для нанесения покрытия, связанные с очисткой.
Кроме того, в качестве данных о процессе могут быть зарегистрированы и записаны температура в установке для нанесения покрытия, уровни наполнения в установке для покрытия и коммутационные положения клапанов установки для нанесения покрытия.
Особый интерес для последующего анализа ошибок представляют также позиция, положение, скорость, ускорение и/или момент вращения лакировочного или окрашивающего робота, которые поэтому также регистрируются и записываются в качестве данных о процессе.
Кроме того, в качестве данных о процессе могут также регистрироваться и записываться отклонения одного или нескольких фактических значений от вышеупомянутых заданных параметров процесса.
Однако изобретение в отношении регистрируемых и записываемых данных о процессе не должно ограничиваться вышеупомянутыми примерами, а реализовываться также с другими данными о процессах.
В одном из вариантов осуществления изобретения полученные файлы данных о процессе и/или обнаруженные ошибки передаются с помощью дистанционной передачи данных службе технического обслуживания, которая может, например, находиться у изготовителя соответствующей установки для нанесения покрытия и поэтому располагает специальными знаниями, облегчающими анализ ошибок. При этом исходные данные при дистанционной передаче данных могут передаваться, например, службе технического обслуживания, так что имеют место как промежуточное запоминание, так и выбор, а также синхронизированная по времени запись в службе технического обслуживания. В то же время промежуточное запоминание и выбор данных о процессе, релевантных с точки зрения ошибок, предпочтительно, осуществляются эксплуатационником установки для нанесения покрытия, так что службе технического обслуживания передается лишь вышеупомянутый файл ошибок.
Вместо дистанционной передачи данных в рамках изобретения, естественно, имеется также возможность передачи службе технического обслуживания данных о процессе или файла ошибок с помощью запоминающей среды (например, дискеты, флэшки).
Кроме того, следует упомянуть, что обнаружение ошибок может происходить в рамках способа протоколирования ошибок согласно изобретению различными способами. В одном из вариантов осуществления изобретения обнаружение ошибок осуществляется под управлением вычислительной машины на основе автоматической обработки файлов данных о процессе установки для покрытия. В рамках этой обработки можно, например, проверить, не выходят ли отдельные данные о процессе за пределы заданных областей значений, что затем обнаруживается в качестве ошибки. В то же время в другом варианте осуществления изобретения обнаружение ошибки происходит под управлением оператора, когда он приводит в действие аварийный выключатель. Оба вышеупомянутых варианта обнаружения ошибки в рамках изобретения могут также комбинироваться друг с другом.
В рамках вышеупомянутого обнаружения ошибок под управлением вычислительной машины на основе обработки зарегистрированных файлов данных о процессе временные характеристики определенных файлов данных о процессе могут сравниваться с заданными характеристиками ошибок. В этом случае ошибка может быть, например, обнаружена, если данные о процессе содержат определенную временную характеристику.
Предпочтительно, в рамках способа протоколирования ошибок согласно изобретению для облегчения оператору анализа ошибок осуществляются не только регистрация и селективная запись файлов данных о процессе, но и визуализация. При этом визуализация файлов данных о процессе на экране, предпочтительно, производится с синхронизацией по времени с соответствующей обнаруженной ошибкой в графической форме. На экране, например, один над другим с синхронизацией по времени могут быть представлены временные характеристики различных данных о процессе, причем на экране отображается обнаруженная ошибка, точно указывающая момент времени ошибки. Кроме того, при визуальном отображении может быть показана позиция окрашивающего и лакировочного робота в момент времени ошибки, для чего окрашивающий и лакировочный робот изображаются в перспективе.
Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что при обнаружении ошибки, когда анализируются обнаруженные ошибки и соответствующие файлы данных о процессе, осуществляются машинное определение возможных причин ошибки и/или вспомогательные мероприятия. В этом случае в качестве первых отправных моментов при анализе ошибок установленные причины ошибок или вспомогательные мероприятия могут быть выведены на экран.
Кроме того, в одном из вариантов изобретения предусмотрено, чтобы при обнаружении ошибки это обнаружение на какой-то заданный промежуток времени после обнаружения прекращалось, чтобы игнорировать следующую ошибку.
Наконец, следует упомянуть, что, если компьютерная программа заложена в соответствующий компьютер или в управляющую вычислительную машину, изобретение охватывает не только вышеописанный способ протоколирования ошибок как таковой, но и запоминающую среду для данных с записанной на ней компьютерной программой для осуществления этого способа протоколирования ошибок.
Кроме того, изобретение охватывает также соответствующее устройство для протоколирования ошибок, реализующее вышеописанный способ протоколирования ошибок согласно изобретению.
Другие предпочтительные усовершенствованные варианты осуществления изобретения характеризуются в зависимых пунктах формулы изобретения или более подробно поясняются ниже вместе с описанием предпочтительного варианта осуществления изобретения на основе фигур.
Фиг.1 изображает способ протоколирования ошибок согласно изобретению в виде блок-схемы программы, а
фиг.2 - распечатку с экрана с обнаруженными ошибками и с синхронизированными по времени характеристиками данных о процессе.
Ниже со ссылкой на чертежи описывается предпочтительный пример осуществления способа протоколирования ошибок согласно изобретению.
На первом этапе S1 происходит текущее измерение файлов данных о процессе работы установки для нанесения покрытия на данный момент, причем отдельные файлы данных о процессе содержат, соответственно, множество данных о процессе работы установки для нанесения покрытия, как, например, расход сред (например, лака, направляющего воздуха, воздуха для привода и т.п.), число оборотов ротационного распылителя или специфические характеристики деталей, как, например, тип детали, лакируемой в данный момент.
Затем на следующем этапе S2 измеренные файлы данных о процессе поступают в буферную память для промежуточного запоминания, причем речь идет о кольцевой памяти, время хранения в которой может составлять от одного часа до нескольких дней, так что данные о процессе в кольцевой памяти циклически перезаписываются.
Затем на очередном этапе S3 для обнаружения неисправности установки для нанесения покрытия и для определения обнаруженных ошибок, указывающего тип ошибки, происходит обработка файлов данных о процессе, хранящихся в буферной памяти. Обработка файлов данных о процессе в простейшем случае происходит путем сравнения текущих значений данных о процессе с заданными предельными значениями, так что обнаружение ошибки происходит при их превышении. Затем в простейшем случае в результате обнаружения ошибки идентифицируются данные о процессе, вышедшие за пределы допустимой области значений.
Кроме того, на этапе S4 для обнаружения неисправности происходит опрашивание аварийных выключателей установки для нанесения покрытия, причем ручное управление аварийным выключателем со стороны оператора сигнализирует о наличии неисправности. При этом в зависимости от идентификационного номера включенного аварийного выключателя генерируется обнаружение соответствующей ошибки.
Затем на очередном этапе S5 в текущем режиме работы установки для нанесения покрытия проверяется наличие обнаружения ошибки. Если она не обнаружена, работа установки для нанесения покрытия продолжается с текущим измерением и промежуточным запоминанием файлов данных о процессе. В случае же обнаружения ошибки на очередном этапе S6 из буферной памяти выбираются файлы данных о процессе, находящиеся в ней на промежуточном хранении, которые измеряются в течение заданного времени, предшествовавшего обнаружению ошибки, и в течение заданного времени после ее обнаружения. При этом предшествовавшее и последующее время являются заданными промежутками времени порядка, например, 10 секунд.
Затем на этапе S6 выбранные данные о процессе, релевантные в отношении ошибки, на очередном этапе S7 вместе с соответствующей обнаруженной ошибкой запоминаются каждая в индивидуальном файле ошибок в синхронизированной по времени форме.
Затем на очередном этапе S8 на экране эксплуатационника установки для нанесения покрытия осуществляется графическое отображение файлов данных о процессе, хранящихся в файле ошибок, как это в качестве примера показано на фиг. 2 и описывается ниже.
Так, например, на фиг. 2 изображена распечатка 1 с экрана с временными характеристиками 20, 21, 22, 29, 30, 32 нескольких различных данных о процессе, причем временные характеристики 20, 21, 22, 29, 30, 32 изображены друг над другом в синхронизированной по времени форме по общей оси 2 времени, что обеспечивает точное по времени распределение отдельных временных характеристик 20, 21, 22, 29, 30, 32 относительно друг друга.
Кроме того, на экране изображено обнаружение 3 ошибки, точно указывающее момент времени ошибки и тем самым интуитивное распределение представленных данных о процессе по времени.
Кроме того, на экране отображены несколько параметрических осей 4, 5 для различных данных о процессе, причем параметрическая ось 4, например, показывает высокое напряжение электростатического ротационного распределителя в кВт, в то время как параметрическая ось 5 показывает электрический ток в µА. Однако пользователь может выделить другие параметрические оси. То же самое относится к выбору данных о процессе, изображенных на экране, так что пользователь простым способом может выбрать и вывести на экран те данные о процессе, которые важны для анализа ошибок.
Помимо этого, на экране изображено окно 6, в котором для обеспечения интуитивного обнаружения ошибок показано пространственное расположение отдельных окрашивающих или манипуляционных роботов.
После этапа S8 на очередном этапе S9 для определения возможных причин и контрмер, которые затем на этапе S10 изображаются на экране в окне 7, эксплуатационником лакировочной установки с помощью машинной экспертной системы производится обработка ошибки.
Затем на очередном этапе S11 происходит дистанционная передача данных файла ошибок от эксплуатационника лакировочной установки к ее изготовителю, где затем специалистами изготовителя может быть осуществлена обработка ошибок.
Изобретение не ограничивается вышеприведенным примером осуществления. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, также использующих идею изобретения и подпадающих под действие патента.