用于提供維護(hù)數(shù)據(jù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種識(shí)別用于維護(hù)的機(jī)器部件的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于確定進(jìn)行維護(hù)的液體加工機(jī)器的具體組件以及何時(shí)進(jìn)行維護(hù)的方法。另外，本發(fā)明涉及一種實(shí)施這種方法的液體加工機(jī)器。
【背景技術(shù)】
[0002]液體加工，例如液體食物加工，通常要求包括許多不同組件或機(jī)器部件的大型系統(tǒng)。各機(jī)器部件具有用于由系統(tǒng)執(zhí)行的具體工藝的精心設(shè)計(jì)的目的。在這種情況下，機(jī)器部件可以是小組件，例如，閥門(mén)、管道或電動(dòng)機(jī)。然而，較大且更復(fù)雜的機(jī)器部件，例如，換熱器、槽、勻化器等，也構(gòu)成整個(gè)加工系統(tǒng)的部分。
[0003]各種類(lèi)型的機(jī)器部件可以具有表示工作時(shí)間與故障概率的函數(shù)關(guān)系的相關(guān)工作壽命時(shí)間曲線。壽命時(shí)間曲線可以在不同類(lèi)型的機(jī)器部件之間變化。例如，電子組件可以具有恒定的故障概率，而例如具有密封墊圈的閥門(mén)之類(lèi)的機(jī)械組件可以具有位于具體工作時(shí)間間隔的高斯形壽命時(shí)間曲線。因此，鑒于這種可用的壽命時(shí)間曲線，可能可行的是提前規(guī)劃維護(hù)。
[0004]當(dāng)運(yùn)行大型液體加工系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)操作員可以給待加工的液體選擇不同的流動(dòng)路徑。特別是，在食品加工中，系統(tǒng)所有者可以利用他的系統(tǒng)用于許多不同的產(chǎn)品。例如，系統(tǒng)可以被配置成用于牛奶加工，因此需要給待加工的牛奶具體選擇機(jī)器部件和流動(dòng)路徑。當(dāng)為所需的目的選擇所需的機(jī)器部件時(shí)，通常還剩下大量多余的機(jī)器部件。在成功加工牛奶之后，系統(tǒng)所有者想轉(zhuǎn)換成例如果汁加工。由于果汁要求不同的處理，所以需要另一次選擇所需的機(jī)器部件和流動(dòng)路徑。因此，用于牛奶加工的機(jī)器部件不可以用于果汁加工，并且反之亦然。
[0005]這同樣適用于通常提供給現(xiàn)代加工系統(tǒng)的原位清洗(cleaning in place，CIP)系統(tǒng)。CIP系統(tǒng)允許在不需要關(guān)?；虿鹦兜那闆r下有效地清洗加工系統(tǒng)，并且包括需要用于存儲(chǔ)清潔液以及使CIP系統(tǒng)與液體加工系統(tǒng)連接上的額外的機(jī)器部件。
[0006]通常，系統(tǒng)所有者定期重新設(shè)計(jì)他的加工系統(tǒng)，由此機(jī)器部件的實(shí)際使用可能發(fā)生變化。在涉及不同的待加工產(chǎn)品的工作年中，一些機(jī)器部件一直使用，而其他部件從未使用。對(duì)于使用的各機(jī)器部件，需要以規(guī)則的時(shí)間間隔進(jìn)行維護(hù)和維修。由于這些時(shí)間間隔通常取決于機(jī)器部件自身及其實(shí)際使用，所以有利的是提供一種改進(jìn)的方法來(lái)識(shí)別要進(jìn)行維修的具體機(jī)器部件以及這種維護(hù)操作的合適時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是克服或消除上述問(wèn)題。
[0008]基本思路是給具體的機(jī)器部件指定代表機(jī)器部件的當(dāng)前狀態(tài)的一個(gè)或幾個(gè)測(cè)量信號(hào)。
[0009]測(cè)量信號(hào)可以與特定的機(jī)器部件的預(yù)定工作壽命時(shí)間曲線一起用于校正此前僅基于工作壽命時(shí)間曲線估計(jì)的未來(lái)維修或維護(hù)時(shí)機(jī)。
[0010]根據(jù)第一方面，提供了一種提供與液體加工系統(tǒng)的機(jī)器部件的工作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括以下步驟:選擇所述液體加工系統(tǒng)的至少一個(gè)機(jī)器部件；基于所述機(jī)器部件的預(yù)測(cè)壽命時(shí)間計(jì)算預(yù)期的剩余可用時(shí)間；確定所述至少一個(gè)機(jī)器部件的至少一種實(shí)時(shí)工作狀態(tài)；并且將用于維護(hù)的所述預(yù)期的時(shí)間和所述至少一種工作狀態(tài)作為數(shù)據(jù)提供以便能決定是否對(duì)所述機(jī)器部件進(jìn)行維護(hù)。
[0011]提供所述預(yù)期的剩余可用時(shí)間和所述至少一種狀態(tài)的步驟可以進(jìn)一步包括將其呈現(xiàn)給系統(tǒng)操作員，以便允許系統(tǒng)操作員，例如，維護(hù)員工，計(jì)劃在合適的時(shí)間維護(hù)。
[0012]計(jì)算的預(yù)期的剩余可用時(shí)間可以是期望故障風(fēng)險(xiǎn)的函數(shù)。因此，具體機(jī)器部件的重要性可以由此用于確定預(yù)期的剩余可用時(shí)間。
[0013]所述預(yù)期的剩余可用時(shí)間可以進(jìn)一步是所述機(jī)器部件的實(shí)際工作時(shí)間的函數(shù)。這對(duì)于其具體機(jī)器部件僅用于某一產(chǎn)品的大型加工系統(tǒng)而言是有利的。因此，通過(guò)測(cè)量具體機(jī)器部件已經(jīng)使用的實(shí)際時(shí)間，可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)預(yù)期的剩余可用時(shí)間。
[0014]所述預(yù)期的剩余可用時(shí)間也可以是代表在所述機(jī)器部件的實(shí)際工作時(shí)間期間加工的液體產(chǎn)品的參數(shù)的函數(shù)。對(duì)于一些應(yīng)用，比如液體食品加工，不同的產(chǎn)品給所涉及的機(jī)器部件帶來(lái)不同的磨損。不同pH、粘度、存在顆粒等可以對(duì)機(jī)器部件具有不同的影響，由此當(dāng)考慮這一點(diǎn)時(shí)，預(yù)期的剩余可用時(shí)間，即，用于維護(hù)的時(shí)間，會(huì)更加精確。
[0015]代表加工中的液體產(chǎn)品的所述參數(shù)可以是預(yù)定的。因此，所述方法可以訪問(wèn)用于不同類(lèi)型的產(chǎn)品的具體機(jī)器部件的性能的所存儲(chǔ)的參考值。因此可以更加精確地估計(jì)預(yù)期的剩余可用時(shí)間。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中，代表加工中的液體產(chǎn)品的所述參數(shù)是實(shí)時(shí)測(cè)量的。在這種情況下，加工系統(tǒng)中的小變化可以被檢測(cè)到并且用于校正代表預(yù)期的剩余可用時(shí)間的值。這些變化例如可以包括工藝速度、周?chē)鷾囟?、添加物的突變等?br>[0017]提供所述預(yù)期的剩余可用時(shí)間和所述至少一種工作狀態(tài)的步驟可以進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)工作狀態(tài)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，并且提供代表所述至少一個(gè)工作狀態(tài)與所述閾值之間的關(guān)系的指示符。因此，單個(gè)指示符可以用于提醒系統(tǒng)操作員或維護(hù)員工進(jìn)行緊急維修。
[0018]所述至少一個(gè)實(shí)時(shí)工作狀態(tài)可以是代表流量、溫度、壓力、填充水平、轉(zhuǎn)速、電流或電壓、能耗、循環(huán)時(shí)間、振動(dòng)、聲音或油位水平或油壓的值。然而，也可以使用其他工藝參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)自動(dòng)控制傳感器，即，已經(jīng)設(shè)置在加工系統(tǒng)中的傳感器來(lái)測(cè)量用于確定實(shí)際工作狀態(tài)的工藝參數(shù)。在這種情況下，所述方法不要求額外安裝和連接額外的傳感器。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，例如，在不為了自動(dòng)控制而監(jiān)測(cè)具體機(jī)器部件的情況中，具體機(jī)器部件由額外的狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)。
[0019]根據(jù)第二方面，提供了一種管理液體加工系統(tǒng)中包括的多個(gè)機(jī)器部件的維護(hù)的方法。所述方法包括以下步驟:對(duì)所述多個(gè)機(jī)器部件中的每個(gè)機(jī)器部件執(zhí)行根據(jù)第一方面所述的方法；比較預(yù)期的剩余可用時(shí)間和/或用于各機(jī)器部件的所述至少一個(gè)工作狀態(tài)；確定用于所述預(yù)期的剩余可用時(shí)間和/或所述工作狀態(tài)的間隔；并且將各機(jī)器部件指定給所述間隔之一以便能決定是否對(duì)被指定具體間隔的所述機(jī)器部件進(jìn)行維護(hù)。
[0020]根據(jù)第三方面，提供了一種液體加工系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括多個(gè)機(jī)器部件以及與計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)連接的控制器，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上實(shí)施由計(jì)算機(jī)處理的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括用于執(zhí)行根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法的代碼段。
【附圖說(shuō)明】
[0021]參照附圖，通過(guò)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下說(shuō)明性和非限制性詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的上述內(nèi)容以及附加的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0022]圖1是利用根據(jù)實(shí)施例的方法的食品加工系統(tǒng)的加工方案；
[0023]圖2是利用根據(jù)另外的實(shí)施例的方法的食品加工系統(tǒng)的加工方案；
[0024]圖3是描述根據(jù)實(shí)施例的方法的流程圖；
[0025]圖4a至圖4d示出了用于不同機(jī)器部件的不同的壽命時(shí)間曲線；
[0026]圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的方法；
[0027]圖6示出了機(jī)器部件狀態(tài)與時(shí)間的關(guān)系曲線圖；并且
[0028]圖7示出了與根據(jù)實(shí)施例的方法一起使用的圖形用戶(hù)界面的實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0029]從圖1開(kāi)始，示出了描述液體食品(例如，奶制品)加工系統(tǒng)的間接UHT(ultraheat treatment，超高溫?zé)崽幚?工藝路徑100的工藝方案。工藝路徑100包括多個(gè)部分，各部分有助于處理牛奶，并且進(jìn)一步包括用于清潔加工系統(tǒng)100的CIP回路