为了监视或控制机器(M)，持续记录机器(M)的当前的操作信号(BS)并且测量机器(M)的当前的操作状态(MS)。通过并行模拟器(SIM)，依据所记录的操作信号(BS)来来持续确定机器(M)的模拟操作状态(SIS)。此外，作为检测到模拟操作状态(SIS)与所测量的操作状态(MS)之间的偏差的结果，将对该偏差或者所测量的操作状态(MS)的变化进行量化的偏差模式与预先给定的、表征该机器(M)或机器操作的改型的多个偏差类型(DT1、DT2)进行比较，这些偏差类型分别分配有特定于偏差类型的模拟器变体(SV1、SV2)。然后，根据比较结果，选择这些偏差类型(DT1、DT2)之一。依据被分配给所选择的偏差类型(DT1)的模拟器变体(SV1)，使并行模拟器(SIM)适配，并且借助于经过适配的并行模拟器(SIM)来监视或控制该机器(M)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、复杂机器，诸如机器人、发动机、制造设施、机床、涡轮机、内燃机或机动车辆，通常需要复杂的控制和监视方法以用于高效且稳定的操作。为此，越来越多地使用模拟方法，这些模拟方法模拟所要控制的机器的物理行为。在此，通常会努力给该机器或者至少为该机器的组件提供所谓的数字孪生，该数字孪生与该机器的正在进行的操作并行地模拟该机器的行为。为此，向该数字孪生持续输送该机器的当前的操作信号，依据这些操作信号，使并行模拟与实际机器操作同步。
2、依据这种数字孪生，可以确定该机器的操作数据，这些操作数据以其它方式无法被测量或者难以被测量。此外，在许多情况下，可以以模拟方式来预测该机器的将来的操作行为。然后，作为对能直接测量的操作数据的补充，以模拟方式确定的操作数据可以被用于以优化的和/或预测的方式来控制或监视该机器。这样，例如可以识别在制造设施中即将出现的材料瓶颈或者优化工艺顺序。类似于此，可以以模拟方式确定电动机的绕组的难以直接测量的内部温度，以便在超过极限值时输出报警信号或者自动调节该电动机。
3、可以预期：并行模拟可以将该机器的实际行为模仿得越精确，该机器就可以越高效地被控制或监视。然而，在机器的实际操作中，经常会发生变化，这些变化对实时运行的模拟器的灵活性提出了高要求。对于其中经常更换机器组件或者更改所要制造的产品的规格的生产设施来说尤其如此。然而，相应灵活的并且因此详细的模拟器通常需要高复杂性和/或大量的计算资源，这些在许多情况下几乎无法实时提供。
技术实现思路
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p>1、本专利技术的任务是说明一种可以更灵活地使用的用于监视或控制机器的方法和装置。2、该任务通过具有专利权利要求1的特征的方法、通过具有专利权利要求10的特征的装置、通过具有专利权利要求11的特征的计算机程序产品以及通过具有专利权利要求12的特征的计算机可读存储介质来解决。
3、为了监视或控制机器，在该机器的正在进行的操作中，持续记录该机器的当前的操作信号并且测量该机器的当前的操作状态。在此，该机器可以被设计为机器人、发动机、制造设施、机床、涡轮机、内燃机和/或机动车辆。依据所记录的操作信号，通过并行模拟器来持续确定机器的模拟操作状态。此外，作为检测到该模拟操作状态与所测量的操作状态之间的偏差的结果，将对该偏差或者所测量的操作状态的变化进行量化的偏差模式与预先给定的、表征该机器或机器操作的改型的多个偏差类型进行比较，这些偏差类型分别分配有特定于偏差类型的模拟器变体。然后，根据比较结果，选择这些偏差类型之一。依据被分配给所选择的偏差类型的模拟器变体，使并行模拟器适配，并且借助于经过适配的并行模拟器来监视或控制该机器。
4、为了执行按照本专利技术的方法，提供按照本专利技术的装置、计算机程序产品以及计算机可读的、优选非易失性的存储介质。
5、按照本专利技术的方法以及按照本专利技术的装置例如可以借助于一个或多个计算机、处理器、专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)和/或所谓的“现场可编程门阵列”(field programmable gate arrays，fpga)来实施或实现。此外，按照本专利技术的方法可以至少部分地在云中执行。
6、本专利技术的优点尤其在于：机器或机器操作的大量变化可以被自动识别，而且该并行模拟可以相对应地被适配。尤其不需要该并行模拟器预先模仿该机器或该机器操作的所有可能的变化。因此，对于许多变化现象，不再需要对该机器的正在进行的操作或者对该模拟进行手动干预。
7、本专利技术的有利的实施方式和扩展方案在从属权利要求中说明。
8、按照本专利技术的一个有利的实施方式，可以给预先给定的偏差类别分别分配一个或多个参考模式。可以将相应所确定的偏差模式与参考模式进行比较，其中，分别确定相似性度量。然后，可以根据所确定的相似性度量来选择偏差类型。尤其可以预先给定该相似性度量的阈值，在超过或低于该阈值时，选择被分配给相关参考模式的偏差类型。为了确定相似性度量，可以使用已知的相似性度规，诸如jaccard相似性度规、braun相似性度规和/或phi相似性度规。
9、尤其可以提供如下参考模式，这些参考模式表征：机器组件的更换；机器的结构、拓扑和/或功能改型；制造设施中的产品变化；用户行为或工作计划的变化；维护工作；和/或机器的配置变化。在实践中，机器或机器操作的上述变化经常发生，并且到目前为止在许多情况下需要手动调整该并行模拟和/或中断正在进行的机器操作。借助于按照本专利技术的方法，通常可以避免或者至少显著减少此类手动干预。
10、根据本专利技术的另一有利的实施方式，为了将所确定的偏差模式与相应偏差类型进行比较，可以借助于被分配给该相应偏差类型的模拟器变体来确定另一模拟操作状态。然后，可以将该另一模拟操作状态与所测量的操作状态进行比较，并且可以根据比较结果来选择偏差类型。尤其可以选择如下那个偏差类型，该偏差类型的所分配的模拟器变体确定与所测量的操作状态最佳匹配的另一模拟操作状态。优选地，为了确定另一模拟操作状态，可以对所分配的模拟器变体的实例进行实例化并且执行该实例。
11、根据本专利技术的一个有利的扩展方案，所确定的偏差模式尤其可以作为所选择的偏差类型的参考模式被寄存在数据库中。然后，可以在随后选择偏差类型时考虑所寄存的偏差模式。以这种方式，可以在正在进行的操作中用真实出现的偏差模式来丰富预先给定的偏差类型，或者可以细化对这些偏差类型的识别。
12、根据本专利技术的另一有利的扩展方案，可以给相应预先给定的偏差类型，分配关于造成偏差的机器组件的原因信息。然后，可以根据被分配给所选择的偏差类型的原因信息，以特定于机器组件的方式来使该并行模拟器适配。如果许多模拟模型被设立为特定于组件，则该并行模拟器可以依据这种原因信息在许多情况下更精确地适应发生变化的操作条件。
13、此外，可以给相应预先给定的偏差类型，分配该机器的变体。然后，可以根据被分配给所选择的偏差类型的该机器的变体，以特定于机器变体的方式来使该并行模拟器适配。尤其可以提供当前机器的前任和/或后继，作为机器变体。这样，在检测到表征后继的偏差模式时，可以使该并行模拟器自动适应该后继。
14、根据本专利技术的一个有利的实施方式，可以通过知识图在语义上指定偏差类型和/或所分配的模拟器变体。尤其是，通过该知识图，也可以给相应偏差类型分配参考模式、原因信息和/或机器变体以及必要时其语义描述。借助于此类知识图，所提到的分配或描述可以高效地并且跨应用地被组织。
15、根据本专利技术的另一有利的实施方式，可以优选地预先确定相应操作状态对相应操作信号的灵敏度。根据所确定的灵敏度，可以选择一组操作状态，然后使该偏差的检测限于这组操作状态。以这种方式，可以在许多情况下减少所要监视的操作状态的数量，而模拟质量不会显著降低。
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【技术保护点】
1.一种用于监视或控制机器(M)的计算机实现的方法，其中，在所述机器(M)的正在进行的操作中，
2.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
10.一种用于监视或控制机器(M)的装置(CTL)，所述装置被设立用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
11.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被设立用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有根据权利要求11所述的计算机程序产品。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于监视或控制机器(m)的计算机实现的方法，其中，在所述机器(m)的正在进行的操作中，
2.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿尔马拉斯，J·费希尔，D·克莱因，W·克莱因，F·G·李斯特，B·奥布斯特，R·罗森，N·韦纳特，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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