特表2024-524846モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法およびシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-09
(54)【発明の名称】モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
G05B 19/042 20060101AFI20240702BHJP
G05B 19/18 20060101ALI20240702BHJP
G05B 19/4069 20060101ALI20240702BHJP
G05B 19/048 20060101ALI20240702BHJP
G05B 19/418 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
G05B19/042
G05B19/18 X
G05B19/4069
G05B19/048
G05B19/418 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023573280
(86)(22)【出願日】2022-05-11
(85)【翻訳文提出日】2024-01-24
(86)【国際出願番号】 EP2022062815
(87)【国際公開番号】W WO2022248228
(87)【国際公開日】2022-12-01
(31)【優先権主張番号】21176513.6
(32)【優先日】2021-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390039413
【氏名又は名称】シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
(74)【代理人】
【識別番号】110003317
【氏名又は名称】弁理士法人山口・竹本知的財産事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
(74)【代理人】
【識別番号】100133167
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100169627
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 美奈
(72)【発明者】
【氏名】ボテロ ハルブラウブ，アンドレス
(72)【発明者】
【氏名】ハインザーリング，ティル
(72)【発明者】
【氏名】モールマイヤー，マティアス
(72)【発明者】
【氏名】シェンク，ティム
(72)【発明者】
【氏名】シュトゥッツ，アンドレアス
(72)【発明者】
【氏名】ヴィンヘリンガー，クリストフ
【テーマコード（参考）】
3C100
3C269
5H220
【Ｆターム（参考）】
3C100AA29
3C100AA56
3C100AA57
3C100BB13
3C269AB01
3C269BB11
3C269EF42
3C269EF48
3C269MN02
3C269MN40
3C269PP02
5H220AA04
5H220BB09
5H220BB17
5H220CC09
5H220CX01
5H220HH04
5H220HH05
5H220JJ12
5H220JJ15
5H220JJ16
5H220JJ51
(57)【要約】
モジュール式の生産設備でのアラームの管理においてアラーム管理を自動化するために、モジュール式の生産設備（ＰＲＡＬ）であって、たとえば産業用自動化設備であり、その製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いてシミュレートされて、特にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合されるモジュール式の生産設備（ＰＲＡＬ）に関して、マネジメント管理において、－生産設備の考えられるエラー事例（ＦＨＬＦ）の惹起されたエラー（ＦＨＬ）に関わるモジュール式の生産設備のすべての状態をバーチャルに進行させてシミュレートすること、－その際に発生するシミュレーションエラー（ＳＭＦ）を、たとえばシグナリングによりラベリングするアラームによって、アラームメッセージ（ＡＭ）の形態で付随的に記録すること、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）を作成すること、ならびにまたは、アラームチェーン（ＡＭＫ）を識別すること及びアラームチェーン（ＡＭＫ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）を判定すること、を提案する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法であって、生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いてシミュレートされて、特にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合される、方法において、ａ）前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するエラー（ＦＨＬ）に関して、その際各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）においてバーチャルに惹起され、
ｂ）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）によってシミュレートされ、当該シミュレートではそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）が判定され、
ｃ）前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）が認識され、引き続いて当該プログラミング可能なＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行し、
ｄ）認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のための、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）が、前記ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって生成され、
ｅ）すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）が検出され、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）の作成によってアラームメッセージ（ＡＭ）が記録され、
ｆ）前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）が分析され、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）が識別され、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）が識別されて前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）が判定され、
ｇ）分析結果（ＡＥＧ）および／または判定結果（ＥＥＧ）が、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）へ伝送される、
ことを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記方法ステップａ）、ｅ）ｆ）およびｇ）は、コンピュータで実施されて実行される、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記方法ステップａ）、ｅ）ｆ）およびｇ）は、生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）によって、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」によって、実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するためのシステム（ＳＹＳ）であって、－生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）を有し、
－プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）を有し、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）は、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォーム（ＳＰＳ－ＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が制御され、
－プロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）は、たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォーム（ＳＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いて、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）がシミュレートされ、と、
－「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有し、
当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、特にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、ＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）に統合される、
システム（ＳＹＳ）において、
ａ）前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するエラー（ＦＨＬ）をバーチャルに惹起するためのアラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）であって、各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）においてバーチャルに惹起される、アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）、と、
ｂ）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例をシミュレートし、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）を判定する、前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）と、
ｃ）前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）を認識し、引き続いてシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行する、前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）と、
ｄ）認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のために、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）を生成する前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）と、
ｅ）すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）を、検出し、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）に記録し、前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）をアラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）に伝送する、前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と、
ｆ）前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）を分析し、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）を識別し、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）を識別して前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）を判定する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
ｇ）分析結果（ＡＥＧ）および／または判定結果（ＥＥＧ）を、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）に伝送する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
を特徴とする、システム。
【請求項6】
コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）、特にたとえばＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品（ＣＰＰ）、であって、プログラムモジュール（ＰＧＭ）のプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されており不揮発性の読取可能なメモリ（ＳＰ）と、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）の制御プログラムコマンドを実行する、前記メモリ（ＳＰ）と接続されたプロセッサ（ＰＺ）とを有し、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）はアラーム管理の過程で前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）および前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）を含む、コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）を特徴とする、請求項５に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項7】
前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）が含まれている生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）を、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を、特徴とする、請求項５または６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項8】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項５から７のいずれか１項に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の前提部分に記載されている、モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法、および、請求項５の前提部分に記載されている、モジュール式の生産設備でアラームを管理するためのシステム、に関する。
【背景技術】
【0002】
モジュール式の生産設備（英：modular production installations、独：modulare Produktionsanlagen）は、製造工学およびプロセス工学で適用されることが増えており、製造工学およびプロセス工学と、モジュール式の自動機械とがネットワーク化される。モジュール式の構成により、新しい設備だけでなく既存の設備の改修にあたっても、計画時間やエンジニアリングコストを明らかに削減することができる。とりわけ「古い」設備の改修作業に関しては、機械停止時間だけでなく「タイム・トゥ・マーケット」の時間も短縮することが重視される場合に、迅速な実行が主要な役割を果たす。モジュール式の自動化という観点でのモジュールエンジニアリングは、これまで可能ではなかったが、それは、さまざまに異なる製造者の制御部を生産設備で使用することができなかったからである。
【0003】
しかしながら、一貫したモジュールエンジニアリングとモジュール自動化とを可能にするために、ＶＤＩ／ＶＤＥ／Ｎａｍｕｒガイドライン２６５８によって「プロセス機器アセンブリ（英：Process Equipment Assembly）＜ＰＥＡ＞」モジュールで標準が定義されており、この標準によってＰＥＡモジュール自動化を製造者非依存的に記述することができ、異なる製造者のＰＥＡモジュールをＰＥＡ制御部とともにプロセス・オーケストレーションの過程で「プロセス・オーケストレーション・レイヤ＜ＰＯＬ＞」へと統合することができる。このときＰＥＡモジュールの統合は「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」を通じて行われ、これはＰＥＡ製造者によって作製されるものであり、これにより「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」の必要なすべての情報、構造記述としてのＰＥＡオペレータディスプレイ、カプセル化されたプロセス機能性としてのサービス、および、たとえばアラームアスペクトや診断アスペクトなどが記述される。
【0004】
これに加えてモジュール式の生産設備では、アラーム管理が重要さを増しつつある。設備構造がしばしば変更され、そのため、経験の積み重ねが難しくなっているからである。それを改善する１つの可能性は、同じくＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に定義されている、アラームチェーン（英：alarm chains、独：Alarmketten）を記述するためのモデルである。このモデルは、モジュール内部のアラームチェーンを記述し、生産設備制御部だけでなく生産設備の運営者にもアラームチェーンを提供するために、ＰＥＡモジュールによって利用することができる。しかしそのためには、ＰＥＡ製造者がまずアラームチェーンを判定することが必要であり、その後に、判定されたアラームチェーンを標準化されたフォーマットに変換しなければならない。
【0005】
これを実現するための１つの可能性は、ＰＥＡ製造者が、自身の専門知識によっておよびアラームチェーンを手動式に導き出すことによって、これを判定し、次いで、標準に準拠して手動式に検出を行うことにある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の基づく課題は、モジュール式の生産設備でのアラーム管理が自動化される、モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この課題は、請求項１の前提部分に定義されている方法を前提としたうえで、請求項１の特徴部分に記載されている特徴によって解決される。
【0008】
それに加えてこの課題は、請求項５の前提部分に定義されているシステムを前提としたうえで、請求項５の特徴部分に記載されている特徴によって解決される。
【0009】
独立請求項１および５に記載の発明の基づく思想は、モジュール式の生産設備に関して、たとえば産業用自動化設備（請求項４および８参照）に関して、その製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）がプログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）によってシミュレートされて、特にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合され、アラーム管理において、
－生産設備の考えられうるエラー事例の惹起（トリガー）されたエラーに関わるモジュール式の生産設備のすべての状態をバーチャルに進行させてシミュレートし、
－その際に発生するシミュレーションエラーを、たとえば信号発生により、分からせるアラームによって、アラームメッセージの形態で付随的に記録し、アラームメッセージプロトコルを作成し、
－アラームメッセージプロトコルからアラームチェーンを識別する、または、アラームチェーンを識別し、アラームチェーンにおけるアラーム関連性を判定する、
ことにある。
－生産設備の考えられうるエラー事例の惹起（トリガー）されたエラーに関わるモジュール式の生産設備のすべての状態をバーチャルに進行させてシミュレートし、
－その際に発生するシミュレーションエラーを、たとえば信号発生により、分からせるアラームによって、アラームメッセージの形態で付随的に記録し、アラームメッセージプロトコルを作成し、
－アラームメッセージプロトコルからアラームチェーンを識別する、または、アラームチェーンを識別し、アラームチェーンにおけるアラーム関連性を判定する、
ことにある。
【0010】
具体的には、アラーム管理は次の７つの措置で構成される：
（１）生産設備の潜在的な既知の呼出し可能な複数のエラー事例に関して複数の対応するエラーがバーチャルに惹起され（トリガされ）、その際、各々のエラー事例について、エラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーションによって、ＰＥＡシミュレーションにおいてバーチャルに惹起され、
（２）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、ＰＥＡシミュレーションによってシミュレートされ、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラーが判定され、
（３）プログラミング可能なＰＥＡ制御部によってシミュレーションエラーが認識され、引き続いてＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行し、
（４）認識された各々のシミュレーションエラーについてアラームチェーン追跡（英：alarm chain tracing、独：Alarmkettenverfolgung）のための、少なくとも１つのアラームメッセージがＰＥＡ制御部によって生成され、
（５）すべてのエラー事例について生成されたアラームメッセージが検出され、アラームメッセージプロトコルの作成によってアラームメッセージが記録され、
（６）アラームメッセージプロトコルが分析され、この分析に基づいてアラームチェーンが識別され、または、アラームチェーンが識別されてアラームメッセージにおけるアラーム関連性が判定され、
（７）分析結果および／または判定結果が、ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムに伝送される。
（１）生産設備の潜在的な既知の呼出し可能な複数のエラー事例に関して複数の対応するエラーがバーチャルに惹起され（トリガされ）、その際、各々のエラー事例について、エラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーションによって、ＰＥＡシミュレーションにおいてバーチャルに惹起され、
（２）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、ＰＥＡシミュレーションによってシミュレートされ、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラーが判定され、
（３）プログラミング可能なＰＥＡ制御部によってシミュレーションエラーが認識され、引き続いてＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行し、
（４）認識された各々のシミュレーションエラーについてアラームチェーン追跡（英：alarm chain tracing、独：Alarmkettenverfolgung）のための、少なくとも１つのアラームメッセージがＰＥＡ制御部によって生成され、
（５）すべてのエラー事例について生成されたアラームメッセージが検出され、アラームメッセージプロトコルの作成によってアラームメッセージが記録され、
（６）アラームメッセージプロトコルが分析され、この分析に基づいてアラームチェーンが識別され、または、アラームチェーンが識別されてアラームメッセージにおけるアラーム関連性が判定され、
（７）分析結果および／または判定結果が、ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムに伝送される。
【0011】
このようにしてアラーム管理システムで、アラーム管理措置（１）および（５）をアラームチェーン追跡コンポーネントにおいて実行し、アラーム管理措置（２）をＰＥＡシミュレーションの間に、たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームで実行し、アラーム管理措置（３）および（４）をＰＥＡ制御の過程で、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームで実行し、アラーム管理措置（６）および（７）をアラームチェーン分析コンポーネントにおいて実行することができる。
【0012】
アラームチェーン追跡コンポーネントとアラームチェーン分析コンポーネントは、その際、好ましくは、
－請求項６に従い、モジュール式の生産設備でのアラーム管理の過程において、コンピュータで実施されるツール（英：computer-implemented tool、独：computerimplementiertes Werkzeug）の読取可能な不揮発性メモリに制御プログラムコマンドを有するプログラムモジュールの構成要素であり、このツールは好ましくはたとえばＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品であり、メモリのほかに、プログラムモジュールの制御プログラムコマンドを実行する、メモリと接続されたプロセッサを有し、および／または、
－請求項７に従い、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」などの、生産設備テストシステムに含まれる。
－請求項６に従い、モジュール式の生産設備でのアラーム管理の過程において、コンピュータで実施されるツール（英：computer-implemented tool、独：computerimplementiertes Werkzeug）の読取可能な不揮発性メモリに制御プログラムコマンドを有するプログラムモジュールの構成要素であり、このツールは好ましくはたとえばＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品であり、メモリのほかに、プログラムモジュールの制御プログラムコマンドを実行する、メモリと接続されたプロセッサを有し、および／または、
－請求項７に従い、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」などの、生産設備テストシステムに含まれる。
【0013】
たとえばアラームチェーントレーサーとして構成されるアラームチェーン追跡コンポーネントは、それぞれ個々のエラーシナリオの的確なコンフィグレーションと再現のために利用され、ＰＥＡ制御部により生成されて維持されるアラームメッセージによって発生するすべてのアラームを、その時間的な順序で検出して記録する。すべてのエラーシナリオが完了した後、アラームメッセージが記録されたアラームメッセージプロトコルが、アラームチェーン追跡コンポーネントないしアラームチェーントレーサーから、たとえばアラームチェーンアナライザーとして構成されている、分析コンポーネントに転送される。このアラームチェーン分析コンポーネントないしアラームチェーンアナライザーが、アラームメッセージプロトコルを分析し、そこからアラームチェーンを識別し、その際にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に基づき識別されたアラームチェーンを、ＰＥＡモジュール記述へのアラームチェーンの埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムへと伝送する。
【0014】
このようにして実行されるアラーム管理は、次のような特徴を有するという利点がある。
－アラームチェーンが自動式に検出され、正しいフォーマットで保存される。
－アラームチェーンが完全に検出される。その理由は、センサおよびアクチュエータならびにプロセッサ、およびエミュレートされたＰＥＡオートメーションからなるモデルで構成される生産設備のデジタルツインを用いて、すべてのエラー状態がＰＥＡシミュレーションでシミュレートされることによって、「真の」生産設備のアラームチェーンと同一のアラームチェーンが、惹起されるからである。
－線形アラームチェーンだけでなく連鎖アラームチェーンも決定することができる。
－「プログラマブル・ロジック・コントローラ＜ＰＬＣ＞」でＰＬＣコードに変更が行われた場合、このことは、上述した自動式のアラーム管理措置をあらためて１回実行することを必要とするのみで、行われた変更によって何が変化したのか、どのような影響をそれが有するのか、を手動式に分析することを必要としない。
－アラームチェーンが自動式に検出され、正しいフォーマットで保存される。
－アラームチェーンが完全に検出される。その理由は、センサおよびアクチュエータならびにプロセッサ、およびエミュレートされたＰＥＡオートメーションからなるモデルで構成される生産設備のデジタルツインを用いて、すべてのエラー状態がＰＥＡシミュレーションでシミュレートされることによって、「真の」生産設備のアラームチェーンと同一のアラームチェーンが、惹起されるからである。
－線形アラームチェーンだけでなく連鎖アラームチェーンも決定することができる。
－「プログラマブル・ロジック・コントローラ＜ＰＬＣ＞」でＰＬＣコードに変更が行われた場合、このことは、上述した自動式のアラーム管理措置をあらためて１回実行することを必要とするのみで、行われた変更によって何が変化したのか、どのような影響をそれが有するのか、を手動式に分析することを必要としない。
【0015】
本発明のその他の利点は、ただ１つの図面を参照して行う本発明の２つの実施例についての以下の説明から明らかとなる。図面は次のものを示す。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
図面は、たとえば産業用自動化設備として構成されるモジュール式の生産設備ＰＲＡＬでアラームを管理するためのシステムＳＹＳを示している。アラーム管理のために、システムＳＹＳは次のシステムコンポーネントを有している、つまり、
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＴが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＴが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
【0018】
オプション「Ａ」に従えば、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫとアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、システムＳＹＳのハードウェアコンポーネント（ハードウェアシステムコンポーネント）であるのに対し、オプション「Ｂ」に従えば、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫとアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、システムＳＹＳのソフトウェアコンポーネント（ソフトウェアシステムコンポーネント）として、ＡＰＰとして構成されてコンピュータで実施されるツールＣＩＷの、ないしはコンピュータプログラム製品ＣＰＰの、プログラムモジュールＰＧＭに含まれる。
【0019】
両方のケースにおいて、図面に示すように、ハードウェアシステムコンポーネントまたはソフトウェアシステムコンポーネントとして構成されるアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳの構成要素である。あるいは、明示的には示していないが、ハードウェアシステムコンポーネントまたはソフトウェアシステムコンポーネントをアラーム管理の過程で、生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳから自律して作動させることも十分に可能である。
【0020】
このようなアラーム管理および標準化されたプロセス・オーケストレーションＰＯの間に、アラーム管理のためのアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫで、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫに保存されている、またはこれから呼出し可能である、複数の対応するエラーＦＨＬを含む、生産設備ＰＲＡＬの、考慮の対象となるまたは潜在的な、すべてのエラー事例ＦＨＬＦに関して、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、各々のエラー事例について相応のエラーが相応のＰＥＡモジュールアクティベーションＰＥＡ－ＭＡにより、シミュレーションプラットフォームＳＰＦでのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭにおいてバーチャルに惹起される。
【0021】
シミュレーションプラットフォームＳＰＦのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭが、これに続いて、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、それぞれバーチャルに惹起されたエラーに帰属するシミュレーション事例をシミュレートし、その際に、それぞれ少なくとも１つのシミュレーションエラーＳＭＦを判定する。
【0022】
ＳＰＳプラットフォームＳＰＳ－ＰＦのプログラミング可能なＰＥＡ制御部ＰＥＡ－ＳＴが、同じく「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、シミュレーションプラットフォームＳＰＦのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭとの機能的・双方向の接続を介してシミュレーションエラーＳＭＦを認識し、これに続いて、すべてのシミュレーションエラーベースの切換操作を、そのプログラミングに応じて実行する。次いで、プログラミング可能なＰＥＡ制御部ＰＥＡ－ＳＴが、実行されたミュレーションエラーベースの切換操作に基づいて、アラームチェーン追跡のために、各々の認識されたシミュレーションエラーＳＭＦについて、少なくとも１つのアラームメッセージＡＭを生成する。
【0023】
次いで、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫが、すべてのエラー事例ＦＨＬＦについて生成されたアラームメッセージＡＭを検出し、これらをアラームメッセージプロトコルＡＭＰに記録し、アラームメッセージプロトコルＡＭＰをアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫに伝送する。
【0024】
アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫにおいて、アラームメッセージプロトコルＡＭＰがまず分析され、次いで、この分析に基づいて、アラームチェーンＡＫＥが識別される。
【0025】
その代替として、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫにおいて、同じくアラームメッセージプロトコルＡＭＰがまず分析され、次いで、この分析に基づいて、同じくアラームチェーンＡＫＥが識別され、追加的に、アラームチェーンＡＫＥにおけるアラーム関連性ＡＺＨが判定されることも、可能である。
【0026】
このような分析の結果として、または分析と判定の結果として、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、分析結果ＡＥＧおよび／または判定結果ＥＥＧを生成し、これをＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムＭＴＰ－ＭＣへ伝送する。
【図1】
【手続補正書】
【提出日】2023-03-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法であって、生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いてシミュレートされて標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合され、
－前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するバーチャルに惹起されるエラー（ＦＨＬ）に関して、各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）においてバーチャルに惹起され、
－それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）によってシミュレートされ、その際、そのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）が判定され、
－前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）が認識され、引き続いて当該プログラミング可能なＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行する、
方法において、
ａ）前記ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって、認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のための、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）が、生成されること、
ｂ）アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）によって、すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）が検出され、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）の作成と共にアラームメッセージ（ＡＭ）が記録されること、
ｃ）アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）によって、前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）が分析され、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）の識別が行われ、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）が識別されて前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）の判定が行われること、
ｄ）前記アラームチェーン（ＡＫＥ）の前記識別での分析結果（ＡＥＧ）および／または前記アラームチェーン（ＡＫＥ）における前記アラーム関連性（ＡＺＨ）の前記判定での判定結果（ＥＥＧ）が、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）へ伝送されること、
を特徴とする、方法。
【請求項2】
バーチャルにエラー惹起をすること、アラームメッセージ検出及びアラームメッセージ記録をすること、並びに、アラームチェーン識別を用いて又はアラームチェーン識別及びアラーム関連性判定を用いてアラームメッセージプロトコル分析をすること、がコンピュータで実施されて実行される、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
バーチャルにエラー惹起をすること、アラームメッセージ検出及びアラームメッセージ記録をすること、並びに、アラームチェーン識別を用いて又はアラームチェーン識別及びアラーム関連性判定を用いてアラームメッセージプロトコル分析をすること、が生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）によって、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」によって、実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記プロセス・オーケストレーション（ＰＯ）が、ＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するためのシステム（ＳＹＳ）であって、－生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）を有し、
－プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）を有し、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）は、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォーム（ＳＰＳ－ＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が制御され、
－プロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）は、たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォーム（ＳＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いて、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）がシミュレートされ、と、
－「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有し、
当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、ＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）に統合され、
－前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）では、前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するエラー（ＦＨＬ）に関して、各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によってバーチャルに惹起され、
－前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）がそれぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例をシミュレートし、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）を判定し、
－前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）を有し、当該前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）が前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）を認識し、引き続いてシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行する、
システム（ＳＹＳ）において、
ａ）認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のために、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）を生成する前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）と、
ｂ）すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）を、検出し、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）に記録し、前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）をアラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）に伝送する、アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と、
ｃ）前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）を分析し、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）を識別し、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）を識別して前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）を判定する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
ｄ）前記アラームチェーン（ＡＫＥ）の前記識別での分析結果（ＡＥＧ）および／または前記アラームチェーン（ＡＫＥ）における前記アラーム関連性（ＡＺＨ）の前記判定での判定結果（ＥＥＧ）を、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）に伝送する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
を特徴とする、システム。
【請求項7】
コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）であって、プログラムモジュール（ＰＧＭ）のプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されており不揮発性の読取可能なメモリ（ＳＰ）と、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）の制御プログラムコマンドを実行する、前記メモリ（ＳＰ）と接続されたプロセッサ（ＰＺ）とを有し、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）はアラーム管理の過程で前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）および前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）を含む、コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）を特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項8】
前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）が含まれている生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）を、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を、特徴とする、請求項６または７に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項9】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項10】
前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）が、各々のエラー事例について、前記対応するエラー（ＦＨＬ）を、相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって、バーチャルに惹起する、
ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項11】
前記プロセス・オーケストレーション（ＰＯ）が、ＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されている、
ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項12】
前記コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）が、たとえばＡＰＰとして構成されたコンピュータプログラム製品（ＣＰＰ）である、
ことを特徴とする、請求項７に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の前提部分に記載されている、モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法、および、請求項５の前提部分に記載されている、モジュール式の生産設備でアラームを管理するためのシステム、に関する。
【背景技術】
【0002】
モジュール式の生産設備（英：modular production installations、独：modulare Produktionsanlagen）は、製造工学およびプロセス工学で適用されることが増えており、製造工学およびプロセス工学と、モジュール式の自動機械とがネットワーク化される。モジュール式の構成により、新しい設備だけでなく既存の設備の改修にあたっても、計画時間やエンジニアリングコストを明らかに削減することができる。とりわけ「古い」設備の改修作業に関しては、機械停止時間だけでなく「タイム・トゥ・マーケット」の時間も短縮することが重視される場合に、迅速な実行が主要な役割を果たす。モジュール式の自動化という観点でのモジュールエンジニアリングは、これまで可能ではなかったが、それは、さまざまに異なる製造者の制御部を生産設備で使用することができなかったからである。
【0003】
しかしながら、一貫したモジュールエンジニアリングとモジュール自動化とを可能にするために、ＶＤＩ／ＶＤＥ／Ｎａｍｕｒガイドライン２６５８によって「プロセス機器アセンブリ（英：Process Equipment Assembly）＜ＰＥＡ＞」モジュールで標準が定義されており、この標準によってＰＥＡモジュール自動化を製造者非依存的に記述することができ、異なる製造者のＰＥＡモジュールをＰＥＡ制御部とともにプロセス・オーケストレーションの過程で「プロセス・オーケストレーション・レイヤ＜ＰＯＬ＞」へと統合することができる。このときＰＥＡモジュールの統合は「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」を通じて行われ、これはＰＥＡ製造者によって作製されるものであり、これにより「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」の必要なすべての情報、構造記述としてのＰＥＡオペレータディスプレイ、カプセル化されたプロセス機能性としてのサービス、および、たとえばアラームアスペクトや診断アスペクトなどが記述される。
【0004】
これに加えてモジュール式の生産設備では、アラーム管理が重要さを増しつつある。設備構造がしばしば変更され、そのため、経験の積み重ねが難しくなっているからである。それを改善する１つの可能性は、同じくＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に定義されている、アラームチェーン（英：alarm chains、独：Alarmketten）を記述するためのモデルである。このモデルは、モジュール内部のアラームチェーンを記述し、生産設備制御部だけでなく生産設備の運営者にもアラームチェーンを提供するために、ＰＥＡモジュールによって利用することができる。しかしそのためには、ＰＥＡ製造者がまずアラームチェーンを判定することが必要であり、その後に、判定されたアラームチェーンを標準化されたフォーマットに変換しなければならない。
【0005】
これを実現するための１つの可能性は、ＰＥＡ製造者が、自身の専門知識によっておよびアラームチェーンを手動式に導き出すことによって、これを判定し、次いで、標準に準拠して手動式に検出を行うことにある。
【0006】
特許文献１より、モジュール式の技術システムをコンピュータ支援式にシミュレートする方法および装置が既知であり、モジュール式の技術システムのそれぞれの実際のモデルについて、対応するバーチャルモデルが生起される。このバーチャルモデルは、モジュール固有のプロセスを制御するための制御部と、モジュール固有のプロセスをシミュレートするための割り当てられたモデルタイプ情報を含む少なくとも１つのモジュール固有のシミュレーションモデルと、を含んでいる。バーチャルモデルは、モジュール固有のシミュレーションモデルを用いて制御部によって制御されるモジュール固有のプロセスを模倣するようにおよび／または実際のモデルの制御部を模倣するように、調整されており、それはモジュール式の技術システムのコンピュータ支援式のシミュレーションのためにデータコンテナとして提供される。この既知の方法またはシステムは、特に、モジュール式のプロセス設備のバーチャルな運用開始を可能にする。その際、特に、さまざまな操作行為、さまざまなシステム仕様、および／または、エラーシナリオを再現することができる。
【0007】
ＩＥＥＥ刊行物である非特許文献１より、履歴上のアラーム部分シーケンスの認識を、アラーム洪水を分析するための手法に利用することが既知である。この場合、制約がある従来の手法と比較して、これを克服するために新たな種類の取り組みが提示されており、この取り組みは、アラーム事象（アクティベーションと正常状態への復帰）の間の時間的な間隔において異常値を認識することと、アラームの同時アクティベーション条件と、を利用する。この取り組みは、プロセス自動化における参照基準として「テネシー・イーストマン・プロセス（英：Tennessee Eastman Process）」に依拠している。そこでは、さまざまな出所に由来する定量的および定性的な情報を利用したうえで、複雑な産業プロセスでアラーム管理手法を開発、評価するための適切なデータセットを提供するという意図が追求されている。さらに、提案されている方式では、総合的性能とロバスト性のために追加の情報を統合するのが好ましいことが示されている。従って、提案されている方式は、原因障害がアクティブである段階と、その終了に続く正常化段階とを含めて、関連し合う履歴上の異常な状況のより正確な認識を可能にする。さらに、提案されている方式が有する利点は、これまでの手法における取り組みと比較したとき、アラーム回数、伝搬速度、状況の持続時間、および因果的に独立した２つの状況の間の時間的距離によって、検知結果が影響をさほど受けないことにある。
【0008】
ＩＥＥＥ刊行物である非特許文献２より、モジュール式のプロセス設備でのサービスのオーケストレーションが既知であり、プロセス産業で高まっている柔軟性要求を考慮に入れるために、プロセス設備のモジュール化が１つの取り組みであるとみなされている。その場合、生産のより高い柔軟性を実現するために、各モジュールがモジュール式のプロセス設備にまとめられるが、その理由は、従来の分散型の制御システムは、生産システムの適切な柔軟性をサポートしないからである。モジュールはプロセス機能をサービスとしてカプセル化することが企図される。サービス（業務）は、状態ベースの制御によって呼出し可能かつ制御可能であることが企図される。提案されているオーケストレーションは、定義された状態モデルに基づくサービス（業務）の状態ベースの制御のための取り組みを含んでおり、当該状態モデルは、２つの事例研究と２つの異なる実装化とでテストされたものである。これは、たとえばＭａｔｌａｂ（登録商標）、Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）、Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ（登録商標）をベースとするシミュレーション環境と、ポンプおよび制御部の産業用の実装化である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】欧州特許出願公開第３ ６５０ ９７０号明細書
【非特許文献】
【0010】
【非特許文献1】MANCA GIANLUCA ET AL: “Detection of Historical Alarm Subsequences Using Alarm Events and a Coactivation Constraint”, IEEE ACCESS, IEEE, USA, Vol. 9, 2021年3月22日 (2021/03/22), 46851-46873頁
【非特許文献2】BLOCH, HENRY ET AL: “Orchestration of Services in Modular Process Plants”, IECON 2018 - 44TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, IEEE, 2018年10月21日 (2018/10/21), 2935-2940頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の基づく課題は、モジュール式の生産設備でのアラーム管理が自動化される、モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この課題は、請求項１の前提部分に定義されている方法を前提としたうえで、請求項１の特徴部分に記載されている特徴によって解決される。
【0013】
それに加えてこの課題は、請求項５の前提部分に定義されているシステムを前提としたうえで、請求項５の特徴部分に記載されている特徴によって解決される。
【0014】
独立請求項１および５に記載の発明の基づく思想は、モジュール式の生産設備に関して、たとえば産業用自動化設備（請求項４および８参照）に関して、その製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）がプログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）によってシミュレートされて、特にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合され、アラーム管理において、
－生産設備の考えられうるエラー事例の惹起（トリガー）されたエラーに関わるモジュール式の生産設備のすべての状態をバーチャルに進行させてシミュレートし、
－その際に発生するシミュレーションエラーを、たとえば信号発生により、分からせるアラームによって、アラームメッセージの形態で付随的に記録し、アラームメッセージプロトコルを作成し、
－アラームメッセージプロトコルからアラームチェーンを識別する、または、アラームチェーンを識別し、アラームチェーンにおけるアラーム関連性を判定する、
ことにある。
－生産設備の考えられうるエラー事例の惹起（トリガー）されたエラーに関わるモジュール式の生産設備のすべての状態をバーチャルに進行させてシミュレートし、
－その際に発生するシミュレーションエラーを、たとえば信号発生により、分からせるアラームによって、アラームメッセージの形態で付随的に記録し、アラームメッセージプロトコルを作成し、
－アラームメッセージプロトコルからアラームチェーンを識別する、または、アラームチェーンを識別し、アラームチェーンにおけるアラーム関連性を判定する、
ことにある。
【0015】
具体的には、アラーム管理は次の７つの措置で構成される：
（１）生産設備の潜在的な既知の呼出し可能な複数のエラー事例に関して複数の対応するエラーがバーチャルに惹起され（トリガされ）、その際、各々のエラー事例について、エラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーションによって、ＰＥＡシミュレーションにおいてバーチャルに惹起され、
（２）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、ＰＥＡシミュレーションによってシミュレートされ、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラーが判定され、
（３）プログラミング可能なＰＥＡ制御部によってシミュレーションエラーが認識され、引き続いてＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行し、
（４）認識された各々のシミュレーションエラーについてアラームチェーン追跡（英：alarm chain tracing、独：Alarmkettenverfolgung）のための、少なくとも１つのアラームメッセージがＰＥＡ制御部によって生成され、
（５）すべてのエラー事例について生成されたアラームメッセージが検出され、アラームメッセージプロトコルの作成によってアラームメッセージが記録され、
（６）アラームメッセージプロトコルが分析され、この分析に基づいてアラームチェーンが識別され、または、アラームチェーンが識別されてアラームメッセージにおけるアラーム関連性が判定され、
（７）分析結果および／または判定結果が、ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムに伝送される。
（１）生産設備の潜在的な既知の呼出し可能な複数のエラー事例に関して複数の対応するエラーがバーチャルに惹起され（トリガされ）、その際、各々のエラー事例について、エラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーションによって、ＰＥＡシミュレーションにおいてバーチャルに惹起され、
（２）それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、ＰＥＡシミュレーションによってシミュレートされ、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラーが判定され、
（３）プログラミング可能なＰＥＡ制御部によってシミュレーションエラーが認識され、引き続いてＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行し、
（４）認識された各々のシミュレーションエラーについてアラームチェーン追跡（英：alarm chain tracing、独：Alarmkettenverfolgung）のための、少なくとも１つのアラームメッセージがＰＥＡ制御部によって生成され、
（５）すべてのエラー事例について生成されたアラームメッセージが検出され、アラームメッセージプロトコルの作成によってアラームメッセージが記録され、
（６）アラームメッセージプロトコルが分析され、この分析に基づいてアラームチェーンが識別され、または、アラームチェーンが識別されてアラームメッセージにおけるアラーム関連性が判定され、
（７）分析結果および／または判定結果が、ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムに伝送される。
【0016】
このようにしてアラーム管理システムで、アラーム管理措置（１）および（５）をアラームチェーン追跡コンポーネントにおいて実行し、アラーム管理措置（２）をＰＥＡシミュレーションの間に、たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームで実行し、アラーム管理措置（３）および（４）をＰＥＡ制御の過程で、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームで実行し、アラーム管理措置（６）および（７）をアラームチェーン分析コンポーネントにおいて実行することができる。
【0017】
アラームチェーン追跡コンポーネントとアラームチェーン分析コンポーネントは、その際、好ましくは、
－請求項６に従い、モジュール式の生産設備でのアラーム管理の過程において、コンピュータで実施されるツール（英：computer-implemented tool、独：computerimplementiertes Werkzeug）の読取可能な不揮発性メモリに制御プログラムコマンドを有するプログラムモジュールの構成要素であり、このツールは好ましくはたとえばＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品であり、メモリのほかに、プログラムモジュールの制御プログラムコマンドを実行する、メモリと接続されたプロセッサを有し、および／または、
－請求項７に従い、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」などの、生産設備テストシステムに含まれる。
－請求項６に従い、モジュール式の生産設備でのアラーム管理の過程において、コンピュータで実施されるツール（英：computer-implemented tool、独：computerimplementiertes Werkzeug）の読取可能な不揮発性メモリに制御プログラムコマンドを有するプログラムモジュールの構成要素であり、このツールは好ましくはたとえばＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品であり、メモリのほかに、プログラムモジュールの制御プログラムコマンドを実行する、メモリと接続されたプロセッサを有し、および／または、
－請求項７に従い、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」などの、生産設備テストシステムに含まれる。
【0018】
たとえばアラームチェーントレーサーとして構成されるアラームチェーン追跡コンポーネントは、それぞれ個々のエラーシナリオの的確なコンフィグレーションと再現のために利用され、ＰＥＡ制御部により生成されて維持されるアラームメッセージによって発生するすべてのアラームを、その時間的な順序で検出して記録する。すべてのエラーシナリオが完了した後、アラームメッセージが記録されたアラームメッセージプロトコルが、アラームチェーン追跡コンポーネントないしアラームチェーントレーサーから、たとえばアラームチェーンアナライザーとして構成されている、分析コンポーネントに転送される。このアラームチェーン分析コンポーネントないしアラームチェーンアナライザーが、アラームメッセージプロトコルを分析し、そこからアラームチェーンを識別し、その際にＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に基づき識別されたアラームチェーンを、ＰＥＡモジュール記述へのアラームチェーンの埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムへと伝送する。
【0019】
このようにして実行されるアラーム管理は、次のような特徴を有するという利点がある。
－アラームチェーンが自動式に検出され、正しいフォーマットで保存される。
－アラームチェーンが完全に検出される。その理由は、センサおよびアクチュエータならびにプロセッサ、およびエミュレートされたＰＥＡオートメーションからなるモデルで構成される生産設備のデジタルツインを用いて、すべてのエラー状態がＰＥＡシミュレーションでシミュレートされることによって、「真の」生産設備のアラームチェーンと同一のアラームチェーンが、惹起されるからである。
－線形アラームチェーンだけでなく連鎖アラームチェーンも決定することができる。
－「プログラマブル・ロジック・コントローラ＜ＰＬＣ＞」でＰＬＣコードに変更が行われた場合、このことは、上述した自動式のアラーム管理措置をあらためて１回実行することを必要とするのみで、行われた変更によって何が変化したのか、どのような影響をそれが有するのか、を手動式に分析することを必要としない。
－アラームチェーンが自動式に検出され、正しいフォーマットで保存される。
－アラームチェーンが完全に検出される。その理由は、センサおよびアクチュエータならびにプロセッサ、およびエミュレートされたＰＥＡオートメーションからなるモデルで構成される生産設備のデジタルツインを用いて、すべてのエラー状態がＰＥＡシミュレーションでシミュレートされることによって、「真の」生産設備のアラームチェーンと同一のアラームチェーンが、惹起されるからである。
－線形アラームチェーンだけでなく連鎖アラームチェーンも決定することができる。
－「プログラマブル・ロジック・コントローラ＜ＰＬＣ＞」でＰＬＣコードに変更が行われた場合、このことは、上述した自動式のアラーム管理措置をあらためて１回実行することを必要とするのみで、行われた変更によって何が変化したのか、どのような影響をそれが有するのか、を手動式に分析することを必要としない。
【0020】
本発明のその他の利点は、ただ１つの図面を参照して行う本発明の２つの実施例についての以下の説明から明らかとなる。図面は次のものを示す。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
図面は、たとえば産業用自動化設備として構成されるモジュール式の生産設備ＰＲＡＬでアラームを管理するためのシステムＳＹＳを示している。アラーム管理のために、システムＳＹＳは次のシステムコンポーネントを有している、つまり、
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＴが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＴが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
【0023】
オプション「Ａ」に従えば、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫとアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、システムＳＹＳのハードウェアコンポーネント（ハードウェアシステムコンポーネント）であるのに対し、オプション「Ｂ」に従えば、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫとアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、システムＳＹＳのソフトウェアコンポーネント（ソフトウェアシステムコンポーネント）として、ＡＰＰとして構成されてコンピュータで実施されるツールＣＩＷの、ないしはコンピュータプログラム製品ＣＰＰの、プログラムモジュールＰＧＭに含まれる。
【0024】
両方のケースにおいて、図面に示すように、ハードウェアシステムコンポーネントまたはソフトウェアシステムコンポーネントとして構成されるアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳの構成要素である。あるいは、明示的には示していないが、ハードウェアシステムコンポーネントまたはソフトウェアシステムコンポーネントをアラーム管理の過程で、生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳから自律して作動させることも十分に可能である。
【0025】
このようなアラーム管理および標準化されたプロセス・オーケストレーションＰＯの間に、アラーム管理のためのアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫで、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫに保存されている、またはこれから呼出し可能である、複数の対応するエラーＦＨＬを含む、生産設備ＰＲＡＬの、考慮の対象となるまたは潜在的な、すべてのエラー事例ＦＨＬＦに関して、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、各々のエラー事例について相応のエラーが相応のＰＥＡモジュールアクティベーションＰＥＡ－ＭＡにより、シミュレーションプラットフォームＳＰＦでのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭにおいてバーチャルに惹起される。
【0026】
シミュレーションプラットフォームＳＰＦのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭが、これに続いて、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、それぞれバーチャルに惹起されたエラーに帰属するシミュレーション事例をシミュレートし、その際に、それぞれ少なくとも１つのシミュレーションエラーＳＭＦを判定する。
【0027】
ＳＰＳプラットフォームＳＰＳ－ＰＦのプログラミング可能なＰＥＡ制御部ＰＥＡ－ＳＴが、同じく「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、シミュレーションプラットフォームＳＰＦのＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳＭとの機能的・双方向の接続を介してシミュレーションエラーＳＭＦを認識し、これに続いて、すべてのシミュレーションエラーベースの切換操作を、そのプログラミングに応じて実行する。次いで、プログラミング可能なＰＥＡ制御部ＰＥＡ－ＳＴが、実行されたミュレーションエラーベースの切換操作に基づいて、アラームチェーン追跡のために、各々の認識されたシミュレーションエラーＳＭＦについて、少なくとも１つのアラームメッセージＡＭを生成する。
【0028】
次いで、「エラー＜ＦＨＬ＞アラームメッセージ＜ＡＭ＞サイクル」の枠内で、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫが、すべてのエラー事例ＦＨＬＦについて生成されたアラームメッセージＡＭを検出し、これらをアラームメッセージプロトコルＡＭＰに記録し、アラームメッセージプロトコルＡＭＰをアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫに伝送する。
【0029】
アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫにおいて、アラームメッセージプロトコルＡＭＰがまず分析され、次いで、この分析に基づいて、アラームチェーンＡＫＥが識別される。
【0030】
その代替として、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫにおいて、同じくアラームメッセージプロトコルＡＭＰがまず分析され、次いで、この分析に基づいて、同じくアラームチェーンＡＫＥが識別され、追加的に、アラームチェーンＡＫＥにおけるアラーム関連性ＡＺＨが判定されることも、可能である。
【0031】
このような分析の結果として、または分析と判定の結果として、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫは、分析結果ＡＥＧおよび／または判定結果ＥＥＧを生成し、これをＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズムＭＴＰ－ＭＣへ伝送する。
【手続補正書】
【提出日】2024-02-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するための方法であって、前記生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成と稼働のために、「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって制御されて、およびプロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いてシミュレートされて標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によりＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）へ統合され、－前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するバーチャルに惹起されるエラー（ＦＨＬ）に関して、各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが、相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）においてバーチャルに惹起され、
－それぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例が、前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）によってシミュレートされ、その際、そのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）が判定され、
－前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）が認識され、引き続いて当該プログラミング可能なＰＥＡ制御部がシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行する、
方法において、
ａ）前記ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって、認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のための、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）が、生成されること、
ｂ）アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）によって、すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）が検出され、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）の作成と共にアラームメッセージ（ＡＭ）が記録されること、
ｃ）アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）によって、前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）が分析され、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）の識別が行われ、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）が識別されて前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）の判定が行われること、
ｄ）前記アラームチェーン（ＡＫＥ）の前記識別での分析結果（ＡＥＧ）および／または前記アラームチェーン（ＡＫＥ）における前記アラーム関連性（ＡＺＨ）の前記判定での判定結果（ＥＥＧ）が、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）へ伝送されること、
を特徴とする、方法。
【請求項2】
バーチャルにエラー惹起をすること、アラームメッセージ検出及びアラームメッセージ記録をすること、並びに、アラームチェーン識別を用いて又はアラームチェーン識別及びアラーム関連性判定を用いてアラームメッセージプロトコル分析をすること、がコンピュータで実施されて実行される、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
バーチャルにエラー惹起をすること、アラームメッセージ検出及びアラームメッセージ記録をすること、並びに、アラームチェーン識別を用いて又はアラームチェーン識別及びアラーム関連性判定を用いてアラームメッセージプロトコル分析をすること、が生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）によって、実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記プロセス・オーケストレーション（ＰＯ）が、ＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
モジュール式の生産設備でアラームを管理するためのシステム（ＳＹＳ）であって、－前記生産設備（ＰＲＡＬ）の製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）を有し、
－プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）を有し、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）は、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォーム（ＳＰＳ－ＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が制御され、
－プロジェクト化可能なＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）は、シミュレーションプラットフォーム（ＳＰＦ）で、実行可能であり、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を用いて、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）がシミュレートされ、と、
－「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有し、
当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、前記ＰＥＡモジュール（ＰＥＡ－ＭＤ）が、標準化されたプロセス・オーケストレーション（ＰＯ）の過程で、ＰＥＡモジュール記述のために前記生産設備（ＰＲＡＬ）に統合され、
－前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）では、前記生産設備（ＰＲＡＬ）の潜在的な、保存された、または読出可能な複数のエラー事例（ＦＨＬＦ）に関連する、複数の対応するエラー（ＦＨＬ）に関して、各々のエラー事例に対する前記対応するエラーが相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によってバーチャルに惹起され、
－前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）を有し、当該前記ＰＥＡシミュレーション（ＰＥＡ－ＳＭ）がそれぞれバーチャルに惹起されるエラーに帰属するシミュレーション事例をシミュレートし、その際にそのつど少なくとも１つのシミュレーションエラー（ＳＭＦ）を判定し、
－前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）を有し、当該前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）が前記シミュレーションエラー（ＳＭＦ）を認識し、引き続いてシミュレーションエラーベースのすべての切換操作をそのプログラミングに応じて実行する、
システム（ＳＹＳ）において、
ａ）認識された各々のシミュレーションエラー（ＳＭＦ）についてアラームチェーン追跡のために、少なくとも１つのアラームメッセージ（ＡＭ）を生成する前記プログラミング可能なＰＥＡ制御部（ＰＥＡ－ＳＴ）と、
ｂ）すべてのエラー事例（ＦＨＬＦ）について生成されたアラームメッセージ（ＡＭ）を、検出し、アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）に記録し、前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）をアラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）に伝送する、アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と、
ｃ）前記アラームメッセージプロトコル（ＡＭＰ）を分析し、この分析に基づいてアラームチェーン（ＡＫＥ）を識別し、または、アラームチェーン（ＡＫＥ）を識別して前記アラームチェーン（ＡＫＥ）におけるアラーム関連性（ＡＺＨ）を判定する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
ｄ）前記アラームチェーン（ＡＫＥ）の前記識別での分析結果（ＡＥＧ）および／または前記アラームチェーン（ＡＫＥ）における前記アラーム関連性（ＡＺＨ）の前記判定での判定結果（ＥＥＧ）を、前記ＰＥＡモジュール記述への埋め込みのために、前記「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）に伝送する、前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）と、
を特徴とする、システム。
【請求項7】
コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）であって、プログラムモジュール（ＰＧＭ）のプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されており不揮発性の読取可能なメモリ（ＳＰ）と、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）の制御プログラムコマンドを実行する、前記メモリ（ＳＰ）と接続されたプロセッサ（ＰＺ）とを有し、前記プログラムモジュール（ＰＧＭ）はアラーム管理の過程で前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）および前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）を含む、コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）を特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項8】
前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）と前記アラームチェーン分析コンポーネント（ＡＫＡＫ）が含まれている生産設備テストシステム（ＰＲＡＬ－ＴＳ）を、
特徴とする、請求項６または７に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項9】
前記生産設備（ＰＲＡＬ）は産業用自動化設備であることを特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項10】
前記アラームチェーン追跡コンポーネント（ＡＫＶＫ）が、各々のエラー事例について、前記対応するエラー（ＦＨＬ）を、相応のＰＥＡモジュールアクティベーション（ＰＥＡ－ＭＡ）によって、バーチャルに惹起する、ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項11】
前記プロセス・オーケストレーション（ＰＯ）が、ＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されている、ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【請求項12】
前記コンピュータで実施されるツール（ＣＩＷ）が、コンピュータプログラム製品（ＣＰＰ）である、ことを特徴とする、請求項７に記載のシステム（ＳＹＳ）。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0022】
図面は、たとえば産業用自動化設備として構成されるモジュール式の生産設備ＰＲＡＬでアラームを管理するためのシステムＳＹＳを示している。アラーム管理のために、システムＳＹＳは次のシステムコンポーネントを有している、つまり、
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳМが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
（ｉ）生産設備ＰＲＡＬの製造者非依存的なモジュール式の構成および稼働のための「プロセス機器アセンブリ＜ＰＥＡ＞」モジュールＰＥＡ－ＭＤ、を有している、
（ｉｉ）＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤを制御するプログラミング可能なＰＥＡ制御ＰＥＡ－ＳＴを実行可能である、たとえば型式ＳＩＭＡＴＩＣ Ｓ７－１５００の、「メモリプログラマブル制御＜ＳＰＳ＞」プラットフォームＳＰＳ－ＰＦ、を有している、
（ｉｉｉ）たとえば型式ＳＩＭＩＴの、シミュレーションプラットフォームＳＰＦ、を有しており、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦでは、（たとえばアラーム管理について）プロジェクト化可能な、＜ＰＥＡ＞モジュールＰＥＡ－ＭＤをシミュレートするＰＥＡシミュレーションＰＥＡ－ＳМが実行可能であり、当該シミュレーションプラットフォームＳＰＦは、ＳＰＳ－プラットフォームＳＰＳ－ＰＦと機能的・双方向に接続されている、
（ｉｖ）「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）を有しており、当該「モジュールタイプパッケージ＜ＭＴＰ＞」メカニズム（ＭＴＰ－ＭＣ）によって、ＰＥＡモジュールＰＥＡ－ＭＤが、好ましくはＶＤＩ／ＶＤＥ／ＮＡＭＵＲ２６５８規格に準拠して、標準化されるプロセス・オーケストレーションの過程で、ＰＥＡモジュール記述のために生産設備ＰＲＡＬに統合される、そして、
（ｖ）生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳ、たとえば「ファクトリー・アクセプタンス・ツール＜ＦＡＴ＞」を有しており、当該生産設備テストシステムＰＲＡＬ－ＴＳには、
－オプション「Ａ」に従い、アラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫと、アラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫとが含まれており、これらがアラーム管理のために機能的に協同作用する、または、
－オプション「Ｂ」に従い、プログラムモジュールＰＧＭのプロセッサ可読の制御プログラムコマンドが保存されている不揮発性の読取可能なメモリＳＰと、プログラムモジュールＰＧＭの制御プログラムコマンドを実行する、メモリＳＰと接続されたプロセッサＰＺとを備えるコンピュータで実施されるツールＣＩＷであって、たとえば好ましくはＡＰＰとして構成されるコンピュータプログラム製品ＣＰＰであるコンピュータで実施されるツールＣＩＷが、プログラムモジュールＰＧＭは、アラーム管理の過程で機能的に協同作用するアラームチェーン追跡コンポーネントＡＫＶＫおよびアラームチェーン分析コンポーネントＡＫＡＫを含む。
【国際調査報告】