用于计算工业设备的生产率的系统和方法_3

文档序号:9476273阅读:来源:国知局
建工业设备的布局模型。在一种可能的实施方式中,关联线可以以正的或者负的加权因子w加权。可选择的关联元件VE优选位于计算系统B-SYS的关联元件-数据库VE-DB中,如在图1中所示的那样。在一种可能的实施方式中,可选择的关联元件之一是组合关联元件K0M-VE,其为连接在前面的设备模块AM的运行状态的每个可能的组合生成状态时间份额分布ZZAV,所述状态时间份额分布为每个组合的状态说明关于由连接在前面的设备模块AM产出的产品的生产率大小P。这样的组合关联元件的一个例子在图6中针对在图5中所示的简单的例子说明。此外,作为另外的关联元件VE,最小化关联元件可以位于关联元件-数据库VE-DB中,所述最小化关联元件为连接在前面的设备模块AM的运行状态的每个可能的组合生成状态时间份额分布ZZAV,所述状态时间份额分布为每个组合的状态说明属于所述运行状态的、关于由连接在前面的设备模块AM产出的产品的生产率大小P的最小值。用于这样的最小化关联元件MIN-VE的例子在图7中针对在图5中所示的简单例子中示出。可以以不同的图形符号在屏幕上向用户显示可选择的不同关联元件VE。不同的关联元件获得在输入侧与关联元件VE关联的连接在前面的设备模块的状态时间份额分布作为输入,并且提供用于可能的不同的组合的离散的运行状态的状态时间份额分布ZZAV作为输出。此外,这参考图2、3、4示例性地阐述。
[0034]图2示出用于设备模块AM的状态时间份额分布ZZAV,所述设备模块AM通过关联元件VE相互关联,如在图3中所示的那样。设备模块ΑΜ-1、ΑΜ-2、ΑΜ-3、ΑΜ-4、ΑΜ-5例如可以是用于煤气发生炉的设备模块,所述设备模块通过汇流排或者头连接并且产出未加工的合成燃气。在图3中所示的例子中,五个设备模块通过关联元件VE相互关联,所述五个设备模块分别模型化一个煤气发生炉设备部件,该关联元件的最终产品或者中间产品是所产生的未加工的合成燃气。用于不同设备模块AM-1至AM-5的状态时间份额分布ZZAV在图2中示出。在所述简单的例子中,每个设备模块AM-1分别具有两个离散的运行状态,即对于相应的设备模块的激活的运行状态具有关于产品的100%的生产率大小P的激活的运行状态以及对于相应的设备模块的未激活的或者已失效的运行状态具有0%的生产率大小P。例如用于激活的运行状态(生产率大小P=100%)的时间份额ZA可以是95%,而用于未激活的运行状态(生产率大小P=0%)的时间份额ZA是5%。在所述状态时间份额分布ZZAV内的所有时间份额ZA之和等于100%。如在图2中所示的那样,例如用于设备模块AM-1至AM-4的状态时间份额分布ZZAV大致相同,而用于第五设备模块AM-5或者由其模型化的第五煤气发生炉的状态时间份额分布说明用于激活的运行状态的50%的时间份额和用于未激活的运行状态的50%的时间份额。由此例如可以模型化以下:第五设备模块AM-5显著更旧并且因此需要更高的、用于失效事件或者维护或者修理措施的时间份额。借助从关联元件-数据库VE-DB选择的关联元件VE,自动计算用于在图3中所示的整个分系统的状态时间份额分布ZZAVve,如在图4中通过图形表示的那样。在图3中所示的简单例子中,当连接在前面的五个设备模块或者煤气发生炉中的四个工作时,分系统具有100%的生产率。如果所有五个连接在前面的煤气发生炉都工作,则分系统具有125%的生产率大小,如图4中所示。如果所有五个煤气发生炉同时失效,则分系统的生产率大小P是0%。然而,在该组合的运行状态上的时间份额ZA很小,因为所有五个煤气发生炉同时失效是很不可能的。在图4中所示的简单例子中,在整个运行时间上的以下时间份额是最大的,在所述时间份额中五个煤气发生炉中的四个同时工作。在该运行状态中,实现分系统的100%的生产率大小,这例如相应于在预给定的运行时间段中相应分系统的最终产品的U。在图3中所示的分系统和所属的在图4中所示的所计算的状态时间份额分布ZZAV可以与另外的设备模块AM和分系统相关联以用于计算待建造的工业设备的配置。
[0035]通过所述关联的改变以及通过添加或者除去设备模块AM,可以有针对性地改变子系统或者分系统的关于至少一个最终产品或者中间产品的所属的状态时间份额分布ZZAV。此外,不同的基本设备模块的状态时间份额分布ZZAV可以在模拟中改变。在一种可能的实施方式中,这可以根据工业设备的设备参数一一例如占主导的作用于锅炉或者管道的内部压力或者根据环境参数一一例如环境温度来进行。如果例如模拟很高的外部温度,则设备模块AM的状态时间份额分布ZZAV可以如下发生变化,即用于相应的所涉及的设备模块AM的激活的运行状态(生产率大小P=100%)的时间份额ZA减小,而用于未激活的运行状态(生产率大小P=0%)的时间份额ZA增加。在根据本发明的系统的一种可能的实施变型方案或者实现中,对于不同的设备模块AM共同考虑在工业设备内的所属的设备部件的坐标或者位置坐标。由此例如可能的是,也模拟在工业设备内的温度梯度。如果例如图3中的设备模块AM-1位于工业设备的朝向太阳的一侧上,则该设备模块由于较高的温度具有不同于例如设备模块AM-5的状态时间份额分布,所述设备模块AM-5装配在工业设备的背离太阳的一侧上。
[0036]图5、6、7示出用于阐述可能的关联元件VE的图形,如所述关联元件可以应用在根据本发明的用于计算由设备模块组成的工业设备的生产率的系统中那样。在图5中所示的简单分系统中,两个设备模块AM-1、AM-2通过算术的关联元件VE关于最终产品相互关联。这两个设备模块AM-1、AM-2具有不同的状态时间份额分布ZZAV,如在图5中所示的那样。在图5中所示的简单例子中,两个设备模块AM分别具有两个离散的运行状态,即激活的运行状态和未激活的运行状态。第一设备模块AM-1在激活的运行状态中具有100%的生产率并且在未激活的运行状态中具有0%的生产率。设备模块AM-1以运行时间的90%处于激活的运行状态中并且以运行时间的10%处于未激活的运行状态中。与此相对,另一设备模块AM-2在激活的运行状态中仅仅具有70%的生产率。例如设备模块AM-2相比于设备模块AM-1可以具有显著更高的运行年龄,因此所述设备模块AM-2在激活的运行状态中的生产率明显小于设备模块AM-1的生产率。此外,在所示的例子中,设备模块AM-2仅仅以总运行时间的80%处于激活的运行状态中并且以20%处于未激活的运行状态中。在此例如可以考虑,对于另外的设备模块AM-2预留更多时间用于维护和修理,并且此外,非期望的失效事件的概率更高。在图5中示出的关联元件VE现在关联两个连接在前面的设备模块AM-1、AM-2的状态时间份额分布ZZAV。
[0037]关联元件VE例如可以是组合关联元件,如在图6中所示的那样。在此,为两个连接在前面的设备模块AM-1、AM-2的运行状态的每个可能的组合生成状态时间份额分布,所述状态时间份额分布为每个组合的状态说明关于由所述连接在前面的设备模块产出的产品的生产率大小。图6示出在图5中示出的简单例子情况下所生成的用于的组合关联元件KOM-VE的状态时间份额分布。如在图6中所示出的那样,能够实现状态的四种不同组合,即当两个设备模块AM-1、AM-2处于激活的运行状态中时,具有170%的生产大小的第一状态;当第一设备模块AM-1处于激活的运行状态中,而第二设备模块AM-2失效或者处于未激活的运行状态中时具有100%的生产率大小的运行状态;当第一设备模块AM-1是未激活的并且仅仅第二设备模块AM-2是激活时具有70%的生产率大小的第三运行状态;以及当两个设备模块AM-UAM-2同时处于未激活的运行状态中时具有0%的生产率大小的第四运行状态。对于分系统的每个组合的状态自动计算时间份额ZA。因此,用于具有生产率大小P=170%的第一运行状态的时间份额ZA是0.72,即在其中第一设备模块AM-1处于激活的运行状态中的时间份额ZA和在其中第二设备模块AM-2处于激活的运行状态中的时间份额ZA的乘积。如在图6中可以看出,包括两个相互连接的设备模块AM-
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