本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的診斷裝置和相應(yīng)的診斷方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)子設(shè)施或者組件的正確功能被監(jiān)控時(shí)，可以改進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)施的維修和保養(yǎng)。在功能性變差的情況中，可以在針對(duì)性地在設(shè)施的正確位置采取用于維修、保養(yǎng)或者排除故障的措施。

在2016年3月11日在互聯(lián)網(wǎng)上公開(kāi)的christianw.frey,fraunhoferinstituteiosb的文章“monitoringofcomplexindustrialprocessesbasedonself-organisingmapsandwatershedtransformations”，網(wǎng)址www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/22544/paper_icit2012_frey.pdf？command＝downloadcontent&filename＝paper_icit2012_frey.pdf，公開(kāi)了一種用于監(jiān)控復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程的診斷方法，在該方法中根據(jù)過(guò)程變量，也就是根據(jù)被檢測(cè)到的測(cè)量參數(shù)值和輸出給過(guò)程的調(diào)節(jié)參數(shù)值為過(guò)程的無(wú)故障特性訓(xùn)練出自組織地圖。在2016年3月4日的維基百科中，一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被描述為“自組織地圖”、kohonen地圖或者kohonen網(wǎng)絡(luò)(根據(jù)teuvokohonen；英文self-organizingmap，som或者self-organizingfeaturemap,sofm)。其作為非監(jiān)控的學(xué)習(xí)方法是數(shù)據(jù)挖掘的有力工具。其功能原理基于生物學(xué)知識(shí)，即在大腦中的多個(gè)結(jié)構(gòu)具有線性的或者平面的拓?fù)洹Ｒ罁?jù)根據(jù)上述的文章預(yù)先確定的自組織地圖，將較晚的運(yùn)行特性與已學(xué)習(xí)的無(wú)故障特性進(jìn)行比較。通過(guò)該方式識(shí)別出有偏差的特性，其接下來(lái)可以被分析成過(guò)程的運(yùn)行時(shí)的誘因和可能的故障。

然而這種已知的診斷方法的缺點(diǎn)是，不能考慮在技術(shù)設(shè)施上運(yùn)行的過(guò)程的時(shí)間特性，而該時(shí)間特性可能同樣能夠提供對(duì)于診斷來(lái)說(shuō)有足夠幫助的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于對(duì)技術(shù)設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的診斷裝置和診斷方法，其中關(guān)于時(shí)間特性的信息被引入到監(jiān)控中。

本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即新型的診斷的特征在于極大的靈活性和特別的簡(jiǎn)單性。由之前無(wú)故障地執(zhí)行的步驟鏈學(xué)習(xí)出自組織地圖并且將其參數(shù)化。在此，時(shí)間上的波動(dòng)被投影在地圖中。不僅時(shí)間上的下降而且還有超出都被自動(dòng)地考慮。通過(guò)自組織地圖也映射了出現(xiàn)各個(gè)步驟的不同長(zhǎng)度的實(shí)施時(shí)間的情況，也就是說(shuō)不管是長(zhǎng)的還是短的實(shí)施時(shí)間，然而不是以下的執(zhí)行時(shí)間，其處于這些極值之間并且盡管如此表征為無(wú)錯(cuò)誤的執(zhí)行。通過(guò)這種方式因此能夠進(jìn)一步改善診斷可能性。有利的是，新的診斷方法幾乎能夠用于所有的方法設(shè)施、制造設(shè)施和過(guò)程技術(shù)設(shè)施，因?yàn)榧夹g(shù)流程通常通過(guò)步驟鏈控制，該步驟鏈也被描述成過(guò)程鏈或者過(guò)程控制。各個(gè)步驟的時(shí)長(zhǎng)不僅會(huì)受到生產(chǎn)條件限定而且也受到通過(guò)故障決定的波動(dòng)的限定。步驟的時(shí)間監(jiān)控對(duì)于偏差的識(shí)別是非常有幫助的，因?yàn)?，該時(shí)間偏差已經(jīng)能夠被視為故障情況的標(biāo)志。

原理上，步驟鏈的各個(gè)步驟的時(shí)長(zhǎng)能夠通過(guò)與最大允許時(shí)長(zhǎng)的比較來(lái)監(jiān)控。同樣一種解決方案可以在于，即執(zhí)行最小時(shí)長(zhǎng)的監(jiān)控。然而該措施是非常不靈活的，因?yàn)槔缟婕安襟E鏈的多個(gè)步驟的生產(chǎn)波動(dòng)不利地很難加以考慮并且完全不能識(shí)別。相反，在根據(jù)本發(fā)明的診斷的情況中診斷結(jié)論的靈活性和可靠性被極大地改善。

診斷的高靈活性和簡(jiǎn)單的應(yīng)用性尤其由此實(shí)現(xiàn)，即在自動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中為代表步驟鏈的無(wú)故障執(zhí)行的自組織地圖的每個(gè)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)確定具有n個(gè)坐標(biāo)的n元組，其中，每個(gè)坐標(biāo)代表在學(xué)習(xí)過(guò)程時(shí)執(zhí)行的步驟的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)。也就是說(shuō)在學(xué)習(xí)自組織地圖時(shí)將步驟鏈的各個(gè)步驟的時(shí)長(zhǎng)作為輸入?yún)?shù)使用。因?yàn)樵诓煌膱?zhí)行時(shí)的執(zhí)行時(shí)間是可以變化的，即使當(dāng)沒(méi)有故障出現(xiàn)時(shí)，為了自組織地圖的學(xué)習(xí)，步驟鏈的多個(gè)良好運(yùn)行的執(zhí)行的時(shí)間被作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)使用。自組織地圖在學(xué)習(xí)時(shí)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)用于各個(gè)步驟的典型運(yùn)行時(shí)間。為了開(kāi)始學(xué)習(xí)過(guò)程，例如使用尺寸為8×12節(jié)點(diǎn)的地圖。當(dāng)然也可以使用與此不同的尺寸。在學(xué)習(xí)之后可以使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)地圖尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)。如果地圖過(guò)大，那么地圖的各個(gè)節(jié)點(diǎn)不會(huì)或者僅僅單次由訓(xùn)練數(shù)據(jù)命中。當(dāng)?shù)貓D被證明過(guò)大時(shí)，在接下來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中就能夠選擇略微較小的地圖尺寸并且再次啟動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。新類(lèi)型的診斷因此以有利的方式幾乎不要求操作者知曉關(guān)于待監(jiān)控的設(shè)施的知識(shí)并且能夠在實(shí)踐中廣泛地使用。如果在診斷運(yùn)行中待檢驗(yàn)的執(zhí)行的各個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)間與在之前學(xué)習(xí)的自組織地圖的節(jié)點(diǎn)處的實(shí)施時(shí)間偏差很大，那么這標(biāo)志了在受監(jiān)控的設(shè)施中有故障。關(guān)于相應(yīng)在受監(jiān)控的設(shè)施上運(yùn)行的過(guò)程的精確認(rèn)知可能對(duì)于故障起因的隨后分析來(lái)說(shuō)才是需要的。

通過(guò)根據(jù)自組織地圖對(duì)具有用于待檢驗(yàn)的執(zhí)行的每個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)間的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行評(píng)估，在待檢驗(yàn)的執(zhí)行時(shí)的時(shí)間特性與之前學(xué)習(xí)的并且在預(yù)定的自組織地圖中存儲(chǔ)的無(wú)故障執(zhí)行的實(shí)施時(shí)間的偏差被探測(cè)和示出。有利的是，為了探測(cè)時(shí)間特性的偏差而確定在待檢驗(yàn)的執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄和自組織地圖的節(jié)點(diǎn)之間的最小笛卡爾間距。具有至待檢驗(yàn)的執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄的最小笛卡爾間距的地圖節(jié)點(diǎn)被測(cè)定作為贏取節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別有利的實(shí)施方式，當(dāng)至贏取節(jié)點(diǎn)的間距超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)，顯示出步驟鏈的待檢驗(yàn)的執(zhí)行時(shí)的與標(biāo)準(zhǔn)特性的偏差作為診斷結(jié)論。同樣如自組織地圖的節(jié)點(diǎn)的學(xué)習(xí)一樣，閾值能夠根據(jù)無(wú)故障執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄自動(dòng)地測(cè)定。為此，利用數(shù)據(jù)記錄能夠測(cè)定相應(yīng)的贏取節(jié)點(diǎn)并且確定在數(shù)據(jù)記錄和所述的贏取節(jié)點(diǎn)之間的相應(yīng)笛卡爾間距。作為閾值，此時(shí)為了避免錯(cuò)誤診斷，相應(yīng)地相對(duì)于數(shù)據(jù)記錄給出的至其贏取節(jié)點(diǎn)的間距可以分別以例如5至50％的安全附加值提高地來(lái)計(jì)算并且以這樣的方式預(yù)定。

原理上，自組織地圖的節(jié)點(diǎn)的預(yù)定能夠以任意方式，例如通過(guò)操作者手動(dòng)輸入實(shí)施時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而有利地，為了預(yù)定自組織地圖而能夠使用簡(jiǎn)單執(zhí)行的學(xué)習(xí)方法，該學(xué)習(xí)方法不需要操作者的復(fù)雜輸入并且?guī)缀醪恍枰P(guān)于設(shè)施的運(yùn)行的知識(shí)。為此，在待檢驗(yàn)的執(zhí)行之前在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)多個(gè)表征設(shè)施的無(wú)故障運(yùn)行的數(shù)據(jù)記錄并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)記錄通過(guò)學(xué)習(xí)方法為地圖的節(jié)點(diǎn)計(jì)算出具有用于無(wú)故障執(zhí)行的時(shí)長(zhǎng)的n元組并且將其存儲(chǔ)在自組織地圖的節(jié)點(diǎn)處，也就是說(shuō)對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)處。通過(guò)這種方式預(yù)定的地圖可以直接用于評(píng)估待檢驗(yàn)的執(zhí)行。但是當(dāng)然也可以通過(guò)操作者事后執(zhí)行對(duì)地圖的各個(gè)數(shù)據(jù)的校正。

當(dāng)在步驟鏈中出現(xiàn)分支時(shí)，由于該分支的原因能夠在不同的執(zhí)行時(shí)實(shí)施步驟鏈的替換步驟，此時(shí)可以使用新類(lèi)型的診斷。原理上也許可能的是，為在執(zhí)行時(shí)經(jīng)過(guò)的每個(gè)替換路徑確定出自組織地圖并且自組織地圖為了接下來(lái)的評(píng)估而在診斷中使用。該附加的成分可以有利地被避免，這通過(guò)為所有可能被實(shí)施的步驟，即也為那些不是在所有的執(zhí)行中都出現(xiàn)的步驟存儲(chǔ)n元組的坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)。在待檢驗(yàn)的執(zhí)行中，此時(shí)對(duì)于未實(shí)施的步驟確定值“零”作為時(shí)長(zhǎng)并將其存儲(chǔ)用于數(shù)據(jù)記錄的坐標(biāo)，該坐標(biāo)設(shè)置用于未實(shí)施的步驟。

具有循環(huán)的步驟鏈本身能夠被監(jiān)控，由于該循環(huán)的原因步驟鏈的步驟在執(zhí)行時(shí)能夠被多次實(shí)施。在根據(jù)無(wú)故障執(zhí)行來(lái)建立和學(xué)習(xí)自組織地圖時(shí)，為在執(zhí)行中的步驟鏈的步驟的每次實(shí)施都配置n元組的坐標(biāo)，并且確切地說(shuō)在步驟處于循環(huán)中的情況中為每個(gè)新的循環(huán)執(zhí)行進(jìn)行配置。如果在待檢驗(yàn)的執(zhí)行中很少執(zhí)行一個(gè)循環(huán)，那么在不再執(zhí)行的循環(huán)步驟的坐標(biāo)處相應(yīng)地存儲(chǔ)值“零”。這種類(lèi)型的監(jiān)控也能夠以有利的方式在以下情形中有意義的使用，在該種情形中步驟實(shí)施的時(shí)長(zhǎng)取決于之前實(shí)現(xiàn)的循環(huán)執(zhí)行的數(shù)量。在實(shí)際情況中，也就是說(shuō)接下來(lái)的步驟也可以受到循環(huán)執(zhí)行的數(shù)量的影響。該特性因此同樣能夠通過(guò)自組織地圖來(lái)監(jiān)控。此外，由訓(xùn)練數(shù)據(jù)能夠確定出在無(wú)故障執(zhí)行中出現(xiàn)的循環(huán)執(zhí)行最大數(shù)量，訓(xùn)練數(shù)據(jù)也就是在自組織地圖的學(xué)習(xí)時(shí)使用的無(wú)故障執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄。如果該最大數(shù)量在隨后對(duì)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控時(shí)被超出，那么這同樣意味著在設(shè)施中可能存在故障。如果執(zhí)行的最大數(shù)量在監(jiān)控時(shí)相反沒(méi)有被達(dá)到，那么在分配給未執(zhí)行的步驟的坐標(biāo)處為相應(yīng)的步驟的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)相應(yīng)地設(shè)置值“零”。

診斷裝置可以在自動(dòng)化環(huán)境中有利設(shè)計(jì)成軟件功能單元，其能夠連接在具有自動(dòng)化程序的功能單元的工程規(guī)劃系統(tǒng)的圖形操作面上并且為了運(yùn)行診斷裝置例如能夠加載到自動(dòng)化設(shè)備中。在用于在自動(dòng)化技術(shù)設(shè)施的操作和觀察設(shè)備上實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口的所謂的面板上，此時(shí)顯示出各個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)間的識(shí)別出的偏差，該偏差指明了在設(shè)施中的故障。如果希望的話，在該操作和觀察系統(tǒng)上可以通過(guò)操作者執(zhí)行對(duì)自組織地圖或者閾值的改變，該改變?cè)谝欢ǔ潭壬献鳛槠蠲舾行员环峙浣o各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在特別有利的方式中，可以在用于云基礎(chǔ)的設(shè)施監(jiān)控的軟件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)用于監(jiān)控技術(shù)設(shè)施運(yùn)行的新的診斷裝置、尤其是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和評(píng)估裝置。這種類(lèi)型的軟件環(huán)境例如是西門(mén)子公司的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)遠(yuǎn)程服務(wù)“controlperformanceanalytics”。來(lái)自客戶(hù)設(shè)施的數(shù)據(jù)借助軟件代理服務(wù)器收集、結(jié)合，并且發(fā)送給西門(mén)子服務(wù)操作中心，在該中心中將其存儲(chǔ)到遠(yuǎn)程服務(wù)計(jì)算機(jī)上。在那里其借助不同的“數(shù)據(jù)分析(dataanalytics)”軟件應(yīng)用半自動(dòng)地評(píng)估。在需要時(shí)，特別是對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)負(fù)責(zé)的專(zhuān)家高效地在該數(shù)據(jù)庫(kù)上工作。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果能夠顯示在遠(yuǎn)程服務(wù)計(jì)算機(jī)的屏幕上和/或提供到分享點(diǎn)上，從而其能夠由終端客戶(hù)、也就是由技術(shù)設(shè)備的的操作者例如在瀏覽器中注意到。

診斷方法因此有利的實(shí)施為軟件或者軟硬件的組合，從而使本發(fā)明也涉及一種計(jì)算機(jī)程序，其具有能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序編碼命令，用于實(shí)行診斷方法。在本文中，本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，尤其是數(shù)據(jù)載體或者存儲(chǔ)介質(zhì)，具有能通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行的這類(lèi)計(jì)算機(jī)程序。這樣的計(jì)算機(jī)程序能如上所述地保存或加載在自動(dòng)化設(shè)備的存儲(chǔ)器中，從而在自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)自動(dòng)地執(zhí)行對(duì)技術(shù)設(shè)施的運(yùn)行的監(jiān)控，或者計(jì)算機(jī)程序能夠在對(duì)技術(shù)設(shè)施進(jìn)行云基礎(chǔ)的監(jiān)控時(shí)保存或加載在遠(yuǎn)程服務(wù)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。

附圖說(shuō)明

根據(jù)在其中示出有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖示，接下來(lái)對(duì)本發(fā)明以及設(shè)計(jì)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。

圖中示出：

圖1是用于技術(shù)設(shè)施的一個(gè)實(shí)例，

圖2是步驟鏈的一個(gè)實(shí)例，

圖3是不同被檢驗(yàn)的運(yùn)行的評(píng)估的結(jié)果圖表。

具體實(shí)施方式

圖1在簡(jiǎn)化的示意圖中示出了作為實(shí)例的過(guò)程技術(shù)設(shè)施1，在該設(shè)施中過(guò)程2通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)3控制。自動(dòng)化系統(tǒng)3包含計(jì)劃和工程規(guī)劃工具4、操作和觀察設(shè)備5以及多個(gè)自動(dòng)化設(shè)備6、7、8，其通過(guò)用于數(shù)據(jù)通訊的總線系統(tǒng)9彼此連接。自動(dòng)化設(shè)備6、7、8根據(jù)自動(dòng)化程序的指示來(lái)控制技術(shù)過(guò)程2，自動(dòng)化程序中的一個(gè)在圖1中標(biāo)注為自動(dòng)化程序10。自動(dòng)化程序10例如多數(shù)由多個(gè)功能單元構(gòu)成，這些功能單元能夠與另外在自動(dòng)化系統(tǒng)3中分布的功能單元交互作用。為了對(duì)過(guò)程2進(jìn)行控制，設(shè)置有用于過(guò)程儀表化的多種多樣的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備11、12、13、14。測(cè)量轉(zhuǎn)換器用于檢測(cè)過(guò)程變量，例如像介質(zhì)的溫度、壓力、穿流量、液位、密度或者氣體濃度。通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠取決于檢測(cè)到的過(guò)程變量、例如自動(dòng)化程序10的規(guī)定對(duì)過(guò)程流程產(chǎn)生影響。作為用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)例可以是調(diào)節(jié)閥、加熱器或者泵。為了對(duì)設(shè)施1的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，表征設(shè)施的運(yùn)行的多個(gè)數(shù)據(jù)記錄被檢測(cè)并且存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器15中。通過(guò)評(píng)估裝置16對(duì)數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，該數(shù)據(jù)記錄包含步驟鏈的各個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)間，從而確定診斷結(jié)論并且顯示給操作者，由此也許能夠采取用于故障處理的適當(dāng)措施。

在技術(shù)設(shè)施1中，技術(shù)流程通過(guò)也能被描述為流程鏈的步驟鏈來(lái)控制。一個(gè)步驟鏈展示出了加工步驟或者生產(chǎn)步驟的流程順序，其例如存儲(chǔ)在自動(dòng)化程序中。各個(gè)步驟的時(shí)長(zhǎng)不僅取決于生產(chǎn)調(diào)節(jié)而且也取決于由故障限定的波動(dòng)。步驟的時(shí)間監(jiān)控對(duì)于識(shí)別偏差和故障情況來(lái)說(shuō)是非常有幫助的。

作為實(shí)例在接下來(lái)描述的步驟鏈根據(jù)圖2以步驟20開(kāi)始，其以另外的單詞“開(kāi)始”進(jìn)行文字說(shuō)明。對(duì)于理解本發(fā)明完全沒(méi)有意義的步驟在圖2中沒(méi)有配以文字說(shuō)明。在具有文字說(shuō)明“填充反應(yīng)器”的步驟21中，反應(yīng)器被填充，其內(nèi)容物接下來(lái)通過(guò)攪拌器混合。同時(shí)，反應(yīng)器相應(yīng)于步驟22被加熱，該步驟配有文字說(shuō)明“加熱”。因?yàn)樵诜磻?yīng)器中能夠出現(xiàn)不同的填充量，因此攪拌功率根據(jù)液位進(jìn)行不同的選擇。步驟鏈因此具有分支到兩個(gè)替換路徑上的分支23。如果液位小于一半，那么條件24就以文字說(shuō)明“l(fā)_反應(yīng)器＜0.5”填寫(xiě)，并且攪拌器以其50％的功率在具有文字說(shuō)明“攪拌器50％”的步驟25中運(yùn)行。在液位超過(guò)該值時(shí)，相反以文字說(shuō)明“l(fā)_反應(yīng)器＞0.5”填寫(xiě)條件26，并且攪拌器的運(yùn)行功率相應(yīng)于具有文字說(shuō)明的“攪拌器100％”的步驟27為100％。這兩個(gè)替換路徑匯合在已經(jīng)描述的、具有文字說(shuō)明“加熱”的步驟22中。如果達(dá)到額定溫度，那么生產(chǎn)完成并且能夠灌裝到布置在后面的桶中。具有文字說(shuō)明“t＞t_額定”的條件28被檢驗(yàn)并且在其這種填充時(shí)才過(guò)渡到具有文字說(shuō)明“攪拌器&加熱斷開(kāi)”的接下來(lái)的步驟29。在詢(xún)問(wèn)30中，對(duì)所述組件的斷開(kāi)進(jìn)行檢驗(yàn)。詢(xún)問(wèn)30因此具有文字說(shuō)明(是否斷開(kāi))。緊接著是具有文字說(shuō)明“轉(zhuǎn)裝在桶中”的步驟31，在該步驟中產(chǎn)品被轉(zhuǎn)裝到布置在后面的桶中。步驟21至31一直重復(fù)，直至在桶中有希望的產(chǎn)品量為止。如果根據(jù)具有文字說(shuō)明“l(fā)_桶＜l_額定”的條件，桶的液位小于額定液位，那么再次執(zhí)行循環(huán)。如果相反桶的液位根據(jù)具有文字說(shuō)明“l(fā)_桶＞l_額定”的條件33超過(guò)該極限值，那么終止該循環(huán)，并且過(guò)渡到具有文字說(shuō)明“結(jié)束”的最后步驟34并且終止步驟鏈。

在真實(shí)的運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題例如表現(xiàn)為污垢，也就是在內(nèi)壁上的沉積、為了加熱而使用的熱交換器的沉積。較強(qiáng)的污垢表現(xiàn)為糟糕的熱傳遞和由此帶來(lái)的步驟22的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)的延長(zhǎng)，該時(shí)長(zhǎng)代表加熱過(guò)程。然而因?yàn)榇送饽軌驅(qū)υ谏鲜鲅h(huán)的不同次執(zhí)行中的反應(yīng)器液位進(jìn)行區(qū)分，因此在各個(gè)循環(huán)執(zhí)行之間的加熱階段的時(shí)長(zhǎng)無(wú)論如何都會(huì)強(qiáng)烈地變化。對(duì)步驟22的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)的純監(jiān)控和與固定的極限值的比較因此也許不是很合適并且也許僅僅會(huì)導(dǎo)致很小說(shuō)服力的診斷結(jié)論。根據(jù)新的診斷方法，相反優(yōu)選地為每個(gè)循環(huán)執(zhí)行自動(dòng)地計(jì)算出不同的閾值，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估能夠獲得明顯更可靠的診斷結(jié)論。

對(duì)于用于實(shí)施例如在圖2中示出的步驟鏈的各個(gè)步驟來(lái)說(shuō)必需的時(shí)長(zhǎng)的監(jiān)控現(xiàn)在根據(jù)自組織地圖來(lái)一般性地實(shí)現(xiàn)。因此用于執(zhí)行步驟鏈的各個(gè)步驟的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)被用作為表征設(shè)施的運(yùn)行的數(shù)據(jù)記錄。為了自組織地圖的學(xué)習(xí)，使用步驟鏈的多個(gè)良好運(yùn)行的過(guò)程的時(shí)間作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在學(xué)習(xí)之后獲得自組織地圖，其在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處都具有n元組形式的數(shù)據(jù)記錄，其中，n元組的每個(gè)坐標(biāo)都是在無(wú)故障執(zhí)行時(shí)的步驟的實(shí)施時(shí)間。為了開(kāi)始學(xué)習(xí)過(guò)程，例如可以使用尺寸為8×12節(jié)點(diǎn)的地圖。在學(xué)習(xí)之后，訓(xùn)練數(shù)據(jù)被用于檢驗(yàn)地圖尺寸。如果地圖過(guò)大，那么地圖的一些節(jié)點(diǎn)就不會(huì)或者僅僅單次地由訓(xùn)練數(shù)據(jù)命中。當(dāng)?shù)貓D過(guò)大時(shí)，為另外的學(xué)習(xí)過(guò)程選擇例如較小的地圖尺寸并且該地圖在此根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)。

在另外的步驟中，用于探測(cè)在步驟鏈的待檢驗(yàn)的運(yùn)行時(shí)的與標(biāo)準(zhǔn)特性的偏差的閾值自動(dòng)地根據(jù)對(duì)用于無(wú)故障執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行評(píng)估來(lái)推導(dǎo)出。為此，利用該數(shù)據(jù)記錄測(cè)定相應(yīng)的贏取節(jié)點(diǎn)并且確定至該贏取節(jié)點(diǎn)的最大笛卡爾間距。然后，最大間距以一個(gè)安全附加值進(jìn)行提高來(lái)作為閾值，該安全附加值例如可以在5和50％之間，優(yōu)選15％。在設(shè)施的晚些時(shí)候的運(yùn)行中超過(guò)這種類(lèi)型的閾值時(shí)獲得診斷結(jié)論，即用于待檢驗(yàn)的執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄存在相對(duì)于被學(xué)習(xí)的自組織地圖的偏差，其可能意味著在設(shè)施中的故障。

如果在步驟鏈中存在例如在圖2中示出的分支23一樣的分支，那么由于該分支的原因未實(shí)施的步驟在待檢驗(yàn)的執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄中同樣被考慮，并進(jìn)而這通過(guò)對(duì)于未實(shí)施的步驟為其實(shí)施的時(shí)長(zhǎng)簡(jiǎn)單地分配值“零”來(lái)實(shí)現(xiàn)。這具有優(yōu)點(diǎn)，即在對(duì)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，根據(jù)自組織地圖現(xiàn)在也能夠有意義地對(duì)以下應(yīng)用情況進(jìn)行監(jiān)控，在這些情況中處于循環(huán)中的各個(gè)步驟的時(shí)長(zhǎng)與已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的循環(huán)執(zhí)行的數(shù)量相關(guān)。此外通過(guò)該措施能夠?qū)σ韵碌那闆r進(jìn)行處理，在該情況中在循環(huán)之后的步驟的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)受到之前實(shí)現(xiàn)的循環(huán)執(zhí)行的數(shù)量的影響。這種類(lèi)型的特性本身現(xiàn)在能夠通過(guò)使用自組織地圖而考慮到。由訓(xùn)練數(shù)據(jù)確定出一個(gè)循環(huán)的執(zhí)行的最大數(shù)量，訓(xùn)練數(shù)據(jù)也就是之前檢測(cè)的且存儲(chǔ)的用于自組織地圖的學(xué)習(xí)的無(wú)故障執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄。如果一個(gè)步驟由于循環(huán)的原因而被多次執(zhí)行，那么對(duì)于每次執(zhí)行都學(xué)習(xí)實(shí)施該步驟的時(shí)長(zhǎng)。用于自組織地圖的n元組的直至學(xué)習(xí)的最大數(shù)量為止的未執(zhí)行的步驟時(shí)長(zhǎng)類(lèi)似于在分支的情況中的措施被設(shè)置到值“零”。

原理上，對(duì)于未執(zhí)行的步驟也可以設(shè)置另外的值替代值“零”。然而，值“零”的特征在于對(duì)于診斷的操作者有特別高的說(shuō)服力。

在設(shè)施運(yùn)行期間，為了對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)之前學(xué)習(xí)的自組織地圖對(duì)步驟鏈的待檢驗(yàn)的執(zhí)行進(jìn)行評(píng)估。為每個(gè)待檢驗(yàn)的執(zhí)行檢測(cè)各個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)長(zhǎng)，將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中并且通過(guò)評(píng)估裝置進(jìn)行評(píng)估。在評(píng)估時(shí)，確定自組織地圖的以下節(jié)點(diǎn)，其具有至相應(yīng)待檢驗(yàn)的執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄的最小笛卡爾間距。該間距與分配給相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的預(yù)定閾值進(jìn)行比較。如果該閾值被超過(guò)，那么存在與設(shè)施運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)特性的偏差，其原因可能是設(shè)施故障。例如在操作和觀察設(shè)備(圖1中的5)上將其作為診斷結(jié)論示出，從而使得操作者能夠安排另外的診斷或者采取合適的維修措施。

通過(guò)將待檢驗(yàn)的執(zhí)行的每個(gè)步驟的實(shí)施時(shí)間與作為n元組的坐標(biāo)存儲(chǔ)在自組織地圖的節(jié)點(diǎn)處的無(wú)故障執(zhí)行的實(shí)施時(shí)間進(jìn)行比較能夠測(cè)定，哪些單個(gè)步驟具有非常大的偏差并且引起了診斷相關(guān)的偏差。設(shè)施操作者或者維修人員由此也能夠通過(guò)警告或者合適的圖像顯示被告知。

圖3示出了圖示的一個(gè)實(shí)例，在圖中可以為操作者呈現(xiàn)技術(shù)設(shè)施的運(yùn)行的監(jiān)控結(jié)果。順序地對(duì)步驟鏈的九次執(zhí)行進(jìn)行檢驗(yàn)。相應(yīng)被檢驗(yàn)的執(zhí)行的編號(hào)在x軸上繪出，x軸以“#循環(huán)”進(jìn)行文字描述。以“步驟”進(jìn)行文字描述的縱坐標(biāo)為每第五個(gè)步驟記有具有36個(gè)步驟的步驟鏈的相應(yīng)步驟的編號(hào)。通過(guò)在圖表中示出的點(diǎn)示出，相應(yīng)步驟的實(shí)施的測(cè)定時(shí)長(zhǎng)不具有相對(duì)于無(wú)故障執(zhí)行的不允許的偏差。作為“x”示出的叉號(hào)期待作為比無(wú)故障執(zhí)行更長(zhǎng)的步驟時(shí)長(zhǎng)，圓形用于較短的步驟時(shí)長(zhǎng)。對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，由于通過(guò)該描述的診斷獲得支持現(xiàn)在能夠簡(jiǎn)單地識(shí)別出，僅僅在橫坐標(biāo)處具有數(shù)字編號(hào)1和2的這兩個(gè)執(zhí)行的第一個(gè)中出現(xiàn)偏差，這些偏差能夠指明在設(shè)施中的故障。在編號(hào)1的執(zhí)行中，用于步驟19、27、28和30的實(shí)施時(shí)間不正常地短，用于步驟20的時(shí)長(zhǎng)相反不正常地長(zhǎng)。在編號(hào)2的執(zhí)行的情況中，用于步驟13、16、17、19和27的時(shí)間不正常地短。由于該指示，操作者現(xiàn)在能夠引入進(jìn)一步的診斷，從而精確地探測(cè)到故障起因。