专利名称：自动性能分析和故障补偿的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于至少一种预定类型机电设备的诊断系统，该系统包括用于与该预定类型的实际设备通信的通信装置。更特别地，本发明的系统是用作性能分析和故障补救工具。
本发明进一步涉及一种用于对至少一种预定类型的机电设备进行性能分析和故障补救的方法，该方法包括与该预定类型的实际设备通信的步骤。
背景技术：
从EP 1109101中可以知道一种利用对于分布式电子系统的数据采集和反馈进行故障预测、诊断和补救的系统和方法。在该系统中，可以通过使用监视数据、反馈数据和来自多个设备例如机电设备或机器如打印机或复印机的故障数据，来获得对于在网络环境中工作的电子设备的实时故障预测和诊断。首先，诊断系统请求关于机器和/或作为该机器正常工作一部分的它的部件及其集合的状态的数据。其次，对于该机器站点或该分布式网络中任何其他位置的数据的实时处理能够预测或诊断系统故障。确定和/或预测出系统故障之后，与该网络中的一个或多个远程观测者的通信使得该远程观测者能够观察到该诊断信息和/或修理该故障所需的操作。而且，通过该诊断服务器对于该特定电子设备或包含相似类型设备的数据的数据库的查询，使得该诊断服务器能够基于该总体数据改进原始诊断，以实现综合故障预测/诊断系统。然而，该诊断和补救需要实时处理，并且是基于实际故障所引起的触发。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于性能分析和故障补救的系统和方法，以有助于实现一种用于提高性能以及减少服务和维护工作数量的综合方法。
根据本发明的第一方面，该目的通过开头段落中所描述的系统来实现，该系统包括用于访问包含与该预定类型设备的特性相关的知识的知识数据集的装置；用于访问包含该实际设备参数的设备数据集的装置，该参数包括指示在实际周期中所发生错误的实际错误数据；用于访问包含该实际设备的历史数据的历史数据集的装置，该历史数据包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据；以及计算装置，用于分析和组合来自该数据集的数据以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表(prioritized item list)，该项目与实际设备的性能和/或故障相关并且根据优先级规则进行排序。
根据本发明的第二方面，该目的是利用开头段落中所描述的方法来实现，该方法包括如下步骤访问包含与该预定类型设备的特性相关的知识的知识数据集；访问包含该实际设备参数的设备数据集，该参数包括指示在实际周期中所发生错误的实际错误数据；访问包含该实际设备的历史数据的历史数据集，该历史数据包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据；以及分析和组合来自该数据集的数据以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表，该项目与实际设备的性能和/或故障相关并且是通过应用优先级规则进行排序。
根据本发明的第三方面，该目的是通过用于执行该方法的计算机程序产品来实现。
根据本发明的第四方面，该目的是通过预定类型机电设备的设备来实现，该设备包括诊断系统。
这些措施具有以下效果。来自该知识数据集的数据包含与该预定类型设备的特性相关的知识。访问来自该设备数据集的数据以获取该实际设备的参数，特别是指示在实际周期中发生的错误的实际错误数据。该实际周期是性能测量的时间间隔，例如自从该最后的补救时段(remedial session)或维护工作(例如服务技术人员的检查)以后。此外，获取该实际设备的历史数据，包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据。随后，通过分析和组合来自该数据集的数据生成该优先排序项目列表，其中根据其相对重要性对列表项目例如错误数据、维护结果、顾客要求、更新升级等进行过滤和组织。该优先排序项目列表的优点在于，清楚地标识了待执行的补救步骤，并且它们的相对重要性是可以识别的。该优先排序项目列表上的项目根据优先级规则进行排列，并且与该实际设备的性能、维护和/或故障相关。因而，基于该优先排序项目列表，可以对服务活动例如故障分析、错误补救和维护进行有效的综合、控制和改进。
在该系统的一个实施例中，该计算装置被安排用于根据该优先级规则通过包含故障现象和相应的操作而生成优先排序项目列表，根据影响该实际设备性能的水平选择该故障现象。通过根据它们影响该设备工作的水平来组织所述故障现象，可以获得补救步骤的有效优先级。这样做的优点在于，对应于该故障现象的操作是根据与该设备性能的相关性来评估的。
在该系统的一个实施例中，为了进行所述分析，该计算装置包括用于系统地检测该错误数据中的趋势或模式的系统错误分析装置。这样的优点在于，该系统错误分析为用户提供了自动和客观分析错误的工具，防止了人为影响。
在该系统的一个实施例中，该系统错误分析装置被安排用于通过比较从该实际和历史错误数据计算的相对错误值来检测该实际设备的至少一个趋势，并且该计算装置被安排成当该趋势超出预定阈值时将趋势项包含在该优先排序项目列表中。相对错误值是与该设备的工作量相关的错误值，例如由该错误的绝对数量划分的多个拷贝。这样的优点在于，性能分析是基于该特定机器的历史和实际错误数据的。
在该系统的一个实施例中，该系统错误分析装置被安排成基于相对错误值检测该实际设备的至少一个模式，该相对错误值是根据将该实际错误数据与至少一个参照值相比较而计算出的，该至少一个参照值是基于与该预定类型设备的特性相关的知识的，并且该计算装置被安排成当该模式超出预定阈值时将模式项包含在该优先排序项目列表中。这样做的优点在于，性能分析是基于该特定机器的实际值与从大量机器计算的期望水平的比较。
在该系统的一个实施例中，该计算装置被安排成通过对于选择的错误类型组合所述检测的趋势和所述检测的模式，以根据优先级规则设定该优先排序项目列表中的项目的优先级。这样做的优点在于，与该被选择错误类型相关的故障现象的相关性是基于从该实际机器检测的趋势和基于该具体值与从大量机器计算的期望水平的比较。
在该系统的一个实施例中，该计算装置被安排成，将补救数据包括在与已经执行的补救步骤相关的优先排序项目列表中。这样做的优点在于，将所执行的操作与已经检测的故障现象相关联。
在该系统的一个实施例中，该用于访问历史数据集的装置被安排成，将该优先排序项目列表包含在该历史数据库中。这样做的优点在于，可以从该历史数据库获取该优先排序项目列表，该优先排序项目列表包括在较早的故障时段中生成的状态、所检测的错误、故障现象等。
在一个实施例中，该诊断系统被包括在该机电设备的控制软件中，并且可以被操作员例如服务技术人员激活。在更具体的实施例中，该设备包括用于便携式数据存储介质例如USB存储棒的接口(例如连接插槽)，便携式数据存储介质包含用于该相关类型设备的服务数据。
可以这样配置，当该便携式数据存储介质连接到该设备时，自动启动诊断系统。并且，该便携式数据存储介质可以包含允许访问该服务诊断系统的许可数据，以防止滥用。
在该服务时段完成之后，报告数据可以存储在该便携式数据存储介质中以用于后期分析和/或处理。
如上所述便携式数据存储介质的使用并不限于在本专利申请中所述的特定诊断系统，而是可以应用到用于机电设备例如打印机或扫描仪的任何种类的诊断系统。
根据本发明的系统、方法和设备的其他优选实施例在所附的权利要求中给出，这里通过引用以结合其内容。
通过结合由以下说明中的示例所描述的实施例以及结合附图，本发明的这些和其它方面将变得明显和清楚，其中图1示出了用于处理图表(sheet)的设备，图2示出了用于性能分析和故障补救的系统，图3示出了性能分析和故障补救方法，图4示出了包括知识创建的性能分析和故障补救方法，图5示出了系统错误分析，和图6示出了优先排序项目列表。
这些图是概括性的并且不是按比例绘出的。在图中，与已经描述的元件相应的元件具有相同的附图标记。
具体实施例方式
图1示出了用于处理图表的设备。该图表通常是纸件文档，但是也可以包括用于承载信息的任何类型的图表，例如开销清单(overheadsheets)、书、图画等。
该设备100具有打印机单元130，其包括本身已知的电子照相处理部分，其中根据数字图像数据对光电导介质充电、曝光(例如通过LED阵列)。利用色粉(toner powder)对该介质进行显影，然后将该色粉图像传送和定影到图像载体上，通常为一页纸。可替代地，该图像可以通过墨水、蜡等产生。在供给部分140中有大量不同格式和定向的图像载体可用。该具有色粉图像的图像载体被传送到完成和输出部分150，如果需要的话，该完成和输出部分150会将它们收集成集、装订，然后将它们存放在输出托盘151中。
该用于处理图表的设备可以仅是打印机，但是优选为进一步包括扫描、复制或传真功能的多功能设备例如多用复印机。文档供给器110具有用于送入一叠文档的输入托盘111，用于沿扫描仪单元120逐一传送该文档的传送机构(未示出)，和放置扫描后的文档的输出托盘112。该扫描仪单元120包括平板扫描仪，该平板扫描仪具有可以放置原始文档的玻璃台板、CCD阵列和成像单元，该成像单元具有用于在该CCD阵列上对该文档成像的可移动反射镜和透镜系统。在这些条件中，该CCD阵列生成电信号，该电信号以本身已知的方式被转换成数字图像数据。该设备具有用户接口，例如包括在该设备上提供的操作员控制面板160用于对其进行操作。该用户接口可以具有显示器161和键。
该设备的控制单元通过标记170概括显示。电缆171可以将控制单元170通过网络单元连接到局域网。该局域网可以是有线的，但是也可以是部分或完全无线的。该设备可以通过该网络、专用连接器或无线连接182耦合到服务工具例如便携式计算机180中的计算机程序。该服务工具具有用于与被测试实际设备通信的通信单元。该服务设备可以用于为各种类型的设备服务，并且可以通过标准计算机例如膝上型计算机与软件程序结合来实现，以及如果必要的话与用于与该被测试设备通信的附加的接口硬件相结合。
为了与该服务工具联合工作，该设备具有非易失性存储器例如磁硬盘172，用于包含该设备的状态信息，称为设备数据集。该存储器由控制单元170控制。该设备数据集包含该设备的实际参数，该参数包括指示在实际周期中发生的错误的实际错误数据。该实际周期是用于性能测量的时间间隔，例如自从上一次补救时段或用户(例如服务技术人员)的维护工作以后。该实际周期通常是由用户人为重设的，但也可以是自动控制的。为了人为重设，使用预定的设备测试。该实际间隔内的数据的给出可以是基于时间上的固定周期(例如每个月单独测量)，或者可以与工作量相关联(例如工作小时或复印次数)。该错误数据可以包括多个不同的错误代码，或专用错误计数器，或用于特定参数或错误的一系列测量值。
在该设备的一个实施例中，控制单元170进一步具有历史数据集单元，用于管理包含该设备历史数据的历史数据集。该历史数据也可以存储在非易失性存储器或独立的存储器例如软盘中。该历史数据可以包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据、和/或与该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据。
图2示出了一种用于性能分析和故障补救的系统。该图是用于至少一种预定类型机电设备的性能分析和故障补救系统的概括表示。该系统具有服务工具21，例如嵌入在便携式计算机180或通过网络链接的远程处理器中的专用硬件单元或软件工具。该服务工具21操作用于与该预定类型的实际设备100(被测试设备)进行通信的通信单元20，例如用于连接到图1所示图表处理设备的网络或专用接口单元。该服务工具21具有用于访问与该设备类型相关的知识数据集26的第一访问单元27，用于访问设备数据集24的第二访问单元25，和用于访问历史数据集22的第三访问单元23，后两个数据集与该特定的被测试设备100有关。另外，该服务工具21具有计算单元29，用于分析和组合来自该数据集的数据以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表28，该项目与该实际设备的性能和/或故障相关，并且是根据优先级规则进行优先级排序的。该服务工具可以具有用户接口和操作员登录功能以进入该执行的操作，例如应用键盘、鼠标和显示器的登录单元。
最后，该服务工具包括用于系统错误分析50和用于自动诊断测试过程70的模块，这些将在下文中进行进一步说明。
该优先排序项目列表28包括待处理或待执行项目的完整集合，该项目与在实际周期中发生的错误相关，该实际周期即用于性能测量的时间间隔，例如自从上一次故障时段或服务技术人员的维护检查以后。此外，该优先排序项目列表包括与从该设备获取的操作使用(operational use)数量相关联的维护项目。或者简单地说，可以将高优先级分配给过期的维护项目。
实际上，在该服务工具中，根据服务组织规则对维护和性能分析进行调整。该服务组织可以集中在“质量检查(quality visit)”上。这实际上意味着对于较低的维修平均时间(MTTR，Mean Time ToRepair)的关注，以及当时间允许时进行预防性维护。该服务组织的需求被转变成关于性能分析的优先级规则。该优先级规则被包含在该服务工具21中。
在该服务工具21的一个实施例中，对于所选择的错误类型，依赖于该机电设备在该实际周期中已经执行的多项工作，计算单元29设定该优先排序项目列表中项目的优先级。一般地，可以基于该操作使用情况而标准化对于错误而给出的值，例如每10000次复印中的错误次数。并且，消费品例如色粉的使用也可以作为相对数量给出。随后，该项目的优先级可以基于该相对值。
例如可以以如下方式确定该相对性能值。假设当原始文档页没有及时分离时，在复印机中生成错误代码。该错误代码与该分离结构的操作相关，并且可以计算相对性能值。如果该错误代码发生10次并且该分离机构被使用10000次，该相对性能值被10除而＝1000。显然，较高的相对性能值表示该设备较好的功能，而较低的值则表示该设备较差的功能。
该优先排序项目列表还可以包括升级选项，例如当可用时待安装的新软件或待更换的硬件项目。该优先排序项目列表还包括应顾客要求而要执行的项目，例如要增加的新功能，或者需要在早期阶段例如由服务技术人员在早期检查中给予特别注意的项目。该优先排序项目列表根据优先级规则进行组织，该规则以如下所述方式确定项目在列表中的出现和/或位置。
应当注意，该知识数据集26包含与一种或多种类型设备的特性相关的知识，并且可以实施为该便携式计算机中的数据库，或者实施为通过网络例如因特网访问的远程数据库。该知识数据库对于特定类型设备的相关部分称为“类型数据库”。该类型数据库可以由该机电设备的制造商或者服务和维护部门装载和维护，该装载和维护是基于在该设备的设计和(样机)测试期间采集的知识和结合该特定类型的其他设备的现场经验的。
图3示出了与本发明相关的性能分析和故障补救方法。上部显示了由顾客配置和控制的、对设备应用服务和维护的主过程31。该第一步调度(DISPATCH)310表示对于服务工作的任务准备，可以包括从该设备或顾客接收该设备不正常工作或需要维护的消息。在下一步检查(VISIT)311中，服务工具被耦合到该实际设备。在分析步骤312中，分析和诊断该状态和活动。然后，在补救步骤313中，该设备被测试、修理和/或进行维护，以补救和制止该设备性能的故障或扰动。最后，在报告步骤314中，将该服务活动报告给中央管理单元，例如用于将该性能分析和故障补救数据包含在该类型设备的知识中或用于为顾客结帐。
在图3的下部32，详细示出了分析步骤312和补救步骤313，该步骤被如上述图2的服务工具21的实施例实施和支持。在第一步创建321中，该服务工具访问该数据库和创建优先排序项目列表。在下一步诊断322中，该服务工具可以对如下详细说明的优先排序项目列表的被选择项目进行详细诊断。在部件(PARTS)步骤323中，该服务工具指示需要更换、清洁或执行维护的部件。可以对该需要部件检查可用的存货(stock)，例如在服务技术人员汽车中的存货。因而，在事务处理(TRANSACTION)步骤324中，服务技术人员可以一次取出所有所需要的部件，而对于缺少的部件可以自动订货。而且，该服务技术人员可以更换该部件和执行在优先排序项目列表中指示的维护操作。在检验步骤325中，根据预定的测试程序对该被修理产品进行操作，例如专用测试或人工操作，以检验正确的工作状态。在结果步骤326中，可以对该被修理产品测试客户的抱怨以检验该服务时段的结果。特别地，该抱怨可以是该优先排序项目列表的一部分，并且可以被该服务工具标记为已补救。最后，在记录(LOG)步骤327中，通过将该设备设定到新的实际周期例如对于操作使用情况重置计数器来结束该服务时段。最后，该服务时段的结果，所谓“已执行优先排序项目列表”被包含在该设备100的历史数据集22中，该“已执行优先排序项目列表”可以包括错误数据、被更换部件、所执行的维护和所获得的结果。
图4示出了包括知识创建的性能分析和故障补救方法。左侧部分41显示了如上所述的性能分析和故障补救系统。在解决步骤44中，根据该优先排序项目列表应用服务并且解决存在的问题。在报告步骤45中，报告该设备的状态和维护。右侧部分42显示了中央服务单元例如制造商的联合服务中心的知识建立功能。在第一步结果421中，通过报告已执行优先排序项目列表而从该服务工具接收故障和补救结果，该已执行优先排序项目列表包括相关状态信息以及对于服务和性能执行的操作。在中央服务数据库422中采集和组织这些历史数据。分析工具423对该中央服务数据库422进行操作以计算平均数据和根据该已执行优先排序项目列表而从选定类型的实际设备的结果中检测出的趋势。表示该选定类型设备的平均特性的该计算数据被输入到知识数据库43中。该知识数据库43或关于特定设备的选定相关数据，被传送到例如存储在本地硬盘上的、由该服务工具21访问的类型数据库26中。该传送可以每天进行例如夜间进行，当该服务工具连接到本地服务器时。该服务工具用户41的计算机和该中央服务器42(例如位于总部)之间的数据交换可以通过因特网、公司内部网或专用连接的方式或者通过独立存储器例如CD ROM的方式进行。可选地，可以应更新该类型数据库的要求而例如通过因特网访问知识库43。
如上面参照图2描述的系统可以包括用于执行系统错误分析的系统错误分析模块50，该模块以如下所述方式检测错误模式和趋势。该系统错误分析模块50可以实施为与该服务工具21接口相连的单独的软件工具，或者实施为该服务工具的集成部分。现在将对该系统错误分析模块50的功能细节进行说明。
可以基于关于特定错误的错误代码、或者基于组合不同的错误代码来检测错误模式。相应的优先级可以基于该检测的错误模式的相对重要性进行指定。例如妨碍该机器使用的永久性错误将被指定为最高优先级。表示可能的或偶然的错误的警告消息可以具有较低的优先级。可以基于来自该类型数据库的数据将错误模式与期望错误值进行比较。
此外，可以将特定错误水平与该相同错误的较早错误水平相比较以检测趋势，即把参数与该相同机器的历史数据相比较。特别地，当该趋势超出预定阈值时，即选定参数随时间的变化大于该参数的预定值时，可以将趋势项包含在该优先排序项目列表中。
错误项目可以通过被指定反映该错误相对重要性的优先级，即影响该设备性能的水平或基于趋势的预测剩余工作性能，而被显示在排列好的优先排序项目列表中。
图5示出了该系统错误分析的示例性方面。在图5中，水平轴日期51上表示测量周期数，而垂直轴P-值52上表示相对性能值。在随后周期中的该相对性能值53显示为条形柱，并且对于特定的错误或性能指示符(indicator)进行计算。例如可以通过错误计数器对该特定错误计数，或者通过一些自动测试程序例如每天、在启动期间或者作为后台工作执行来测量该性能。通过根据该操作使用情况例如工作小时数或者打印次数进行标准化而将该检测的绝对值转换为相对值，其中较高的值表示较好的性能，而较低的值则表示较差的性能。高边界54表示关于正常性能的最小参照值。低边界55表示关于正常性能的最低参照值，表示需要立即补救故障。两个边界都是基于从类型数据库26中获取的该类型设备特性的知识。在实际例子中，该低边界55(图中位于较高的P-值)可以表示80％的已知设备将具有较好性能的值，而高边界54表示90％的已知设备将具有较好性能的值。
应当注意的是，该系统错误分析可以包括基于算法对于不同的错误参数计算多个值。每个算法可以使用该相关历史数据以计算平均值和标准化这些值。然后将关于随后周期的计算值与较早的计算值比较以生成关于该实际设备性能的趋势值，即与其自身较早的性能相比较。并且还将该计算的标准化值与代表该各个设备类型的已知边界值相比较，即检测该实际值是否偏离期望值。
在一个实施例中，该系统错误分析模块50具有滤波器用于防止计算错误值。该滤波器检测操作数量并将该数量与最小操作数量相比较。如果该数量太少以致于不能保证可靠的结果，则中断计算，或者将低优先级分配给该结果。可选地，可以扩展该用于计算的周期以包括一个或多个在前周期，从而包含更多的测量数据。该最小操作数量可以是该类型数据库的一部分，并且可以对于不同的错误代码而不同。
可选地，可以应用滤波器来去除该优先排序项目列表中的偶然性错误。较低数量的错误是可以接受的，或者甚至希望有一些错误代码。因而该类型数据库可以包括阈值数据，表示对于特定错误代码可接受的错误水平。从而该计算单元对于选定的错误类型，根据确定该错误数据是否包括偶然事件而设定该优先排序项目列表中项目的优先级。在特殊情况下，如果仅有相对较小数量的构成该实际周期的间隔包含至少一个错误，则将错误分类为偶然事件。该间隔可以对应于固定的时间间隔，例如一天或一周。如果特定的错误在一天中发生多次，而在其他许多天中不发生该错误，则将该错误分类为偶然事件。
在图5中，随后周期的采样值，例如在随后的检查中所采集的，表示性能降低。该系统错误分析以如下方式计算。从周期1到周期2，检测到正常性能。从周期2到周期3检测到趋势改变，然而没有超出该高边界54。所检测的趋势提供第一优先因子，称为趋势指示符。随后，可以将相关项目包含在该优先排序项目列表中，但是分配相对较低的优先级。观察在周期4中的下一次检查，将其与检查或周期3比较，没有检测到该趋势但是超出了该高边界，所以激活了边界优先级指示符。如果高边界54被超出，则该边界优先级指示符具有较低值，如果该低边界55被超出则具有较高值，否则为零。观察检查5并且将其与检查或周期4相比较，检测到该趋势并且仍然超出了高边界54。观察检查6并将其与检查或周期5相比较，没有检测到趋势，但是超出了低边界55。最后，比较7和6，检测到该趋势，同时伴有超出了低边界。
该优先排序项目列表中相关项目的优先级可以基于趋势指示符和边界指示符的结合。该优先级规则基于该选定错误类型、基于与较早周期相比在时间上变化的所检测趋势、和基于该实际周期中所超出边界的所检测模式的结合。如果该趋势是确定的和较强的趋势，并且超出了该低边界55，则优先级较高。然而，单个偶然事件可以触发低边界55，但不会是确定的趋势。该所得到的优先级会是中间水平。
这里定义了5种不同的结合。每种结合具有其特定的优先级。有趋势并且没有超出边界54、55优先级2。没有趋势并且超出了高边界54优先级3。有趋势并且超出了低边界55优先级1。没有趋势并且超出了低边界55优先级2。有趋势并且超出了高边界54优先级1。
应当注意，服务工具21是咨询工具(advisory tool)。用户可以对给出的项目采取措施，但是优选地，用户还可以应用自己的经验。例如一些检测的错误代码将需要立即采取措施，而其他可以是与顾客和设备使用非常相关的。表示更换某个部件的维护触发可以被忽略，因为该部件的质量对于该特定顾客似乎仍然足够。其他维护部件必须被更换，因为否则该设备将不能工作。该基础优先级通过服务工具获取，并且基于该实际和/或历史数据中的错误和计数、以及基于该知识数据和统计错误分析中的一般规则和触发来创建该故障现象的优先排序列表。此外，基于技术人员和该顾客的经验，可以对由该服务工具检测到的故障现象执行现场操作。
该服务工具的主要优点在于一致性，通过基于一般规则提供对可能故障现象的优先排序、自动和快速总览，从而实现对于所有设备仅需要一种工作方法和一种工具。其他优点包括能够人工添加故障现象，自动链接到所有数字文档、设备测试和其他服务工具，易于报告，以及使得该信息可用于进一步分析。
图6示出了优先排序项目列表。该优先排序项目列表28包含故障现象的组织列表部分62和相应操作的列表部分63。该故障现象和相应的操作根据优先级规则进行组织。特别地，根据影响该实际设备性能的水平组织该故障现象。可以提供单独的字段以输入所执行的实际的补救操作或者测试。图6中给出的各个值是任意采样值。
图6中的优先排序项目列表28被组织成多个类别。第一类错误64具有高优先级，并且包含各种错误代码和已经发生的错误水平。该给出的错误列表是该系统错误分析(SEA)模块50的所有结果列表中的第一个。其中也显示了SEA没有检测到但是在知识数据库中被标记以便当它们有效时给出的某些错误代码。而且，可以始终显示该永久错误类型的任何错误代码。最后，用户能够搜索该活动数据以查找已经被自动检测到的其余已发生的错误代码，并且人工添加这些错误代码。服务技术人员使用他的设备经验、他的关于顾客环境的知识和诊断工具(例如Analysis、数字文档和设备测试)，来诊断/分析问题并且采取必要的操作。
在一个实施例中，对于一些错误，可以显示多个错误，而对于其他错误，可以计算和显示相对水平。该优先级可以通过显示该错误代码的顺序和/或指示符或颜色等来表示。
在相应的操作列表部分63中，可以提供分析结果，和/或可以指示建议的补救操作。
该优先排序项目列表28的第二类质量65包括该设备性能的指示符，例如与图像质量和图像对准(registration)有关。可以提供相应的(软)按纽(未示出)以激活该设备上的相关测试，从而，例如，该设备可以产生可用于判断该质量或对准的复制或打印。
该优先排序项目列表28的第三类维护66包括与预防性维护相关的项目，例如更换被磨损影响的元件，清洁部件或检查消耗品例如墨水或色粉的水平。该相应的操作包括各种维护操作，并且会列出需要的部件。
该优先排序项目列表28的第四类其他67列出了特定类别的其他故障现象，例如顾客要求或抱怨、未预料到或未定义的故障现象。例如，该设备可以具有打开故障或者产生不能被用户或操作员识别的不平常的噪声或振动，但是被注意到和输入，例如通过用户接口或服务请求。
最后，该优先排序项目列表28的第五类修改68包括对于各种类型机器定义的升级和改进，其中考虑到该实际设备的历史。该相应的操作表示所需要的部件和/或操作。
应当注意，与错误相关的项目具有最高优先级，同时随后的类别具有较低的优先级。然而修改也可以具有高优先级，例如如果该修改与该设备的安全性有关。
在一个实施例中，该优先排序项目列表28具有对应于该优先排序项目的链接项目(未示出)，例如操作部分63中的软按钮。按钮可以激活更详细的操作列表和/或服务手册文档，其说明了要执行的操作。该链接项目可以在提供该服务工具的本地计算机上执行，例如通过打开本地文档。该链接项目还可以激活与远程服务器的通信，例如通过因特网链接到位于该设备制造商位置的中央服务数据库。
在一个实施例中，该优先排序项目列表可以在该操作部分指定需要执行该操作的实际部件，例如更换单元或需要维护或修改的消耗品。该部件在本地供给例如汽车存货或地区服务中心中的可用性可以自动检验，并且在该操作部分中给出结果。
在一个实施例中，如图2所示的系统包括用于执行诊断过程的诊断模块70。该服务工具21通过通信单元20控制该实际设备，从而从该诊断模块70中激活诊断过程。诊断过程通过将该设备设定在预定模式和操作该设备来激活该设备的选定功能。该结果被接收并根据预定标准进行分析。特别地，可以通过该服务工具激活诊断测试，例如通过该优先排序项目列表中操作部分中的专用按钮(未示出)。该诊断测试的结果可以被自动检测，或者可以需要技术人员解读和输入。该诊断模块70可以是单独的软件工具例如软件实用程序(softwareutility)，或者可以被集成在该服务工具21中。
在一个实施例中，该服务工具被实施成由该顾客即拥有或租用该机器的团体中的成员直接操作。例如，该服务工具可以在因特网网站上实施，并且可以通过因特网访问在顾客的设备中的所需数据。该顾客可以被指导以执行该操作列表部分中的操作，在这种情况下该操作可以被限制为该顾客能够(或受委托)执行的操作，或者可以自动产生对专业服务技术人员的服务呼叫。
在该机电设备的一个实施例中，例如如图1中所示的打印机/复印机，该服务工具被包含在被测试设备100的控制单元中。然后该服务工具可以通过该设备的用户接口而激活。并且，该设备还具有用于便携式存储器单元的连接插槽186，例如USB存储棒184，其中预存储了服务数据例如历史数据库22(图2)和服务知识数据库26。此外，相关服务技术人员的许可数据也存储在该便携式存储器单元184中。于是，该设备将会验证该许可数据，如果被识别，则自动接通该嵌入式服务工具。
该服务工具可以响应于该便携式存储器单元184插入到该插槽186中而自动激活。在这种情况下，该设备用户接口160、161可以被服务工具接管以便由技术人员对其操作。因而，就可以在该设备的显示器161上给出该优先排序项目列表。可选地，也可以作为该打印单元130的打印输出而在纸上给出该优先排序项目列表。
当然，也可以使用单独的显示器或耦合到该设备的工作站作为该嵌入式服务工具的用户接口。
在完成该实际服务和修理工作的基础上，关于该结果(比较图4，项目45)的信息可以被存储在该便携式存储器单元184中。之后，这些数据可以用于更新该中央服务数据库422。
而且，该机电设备可以提供有特定的用户接口项例如蓝色按钮或菜单项，用于激活该服务工具，例如为顾客、为首要的诊断和修理任务。然后该顾客可以被指导以执行该操作列表部分中的操作，在这种情况下该操作可以被限制为该顾客能够(或受委托)执行的操作，或者可以自动产生对专业服务技术人员的服务呼叫。
虽然已经主要通过与复印和打印文档相关的实施例对本发明进行了解释，但是应当注意的是，本发明的系统适用于任何其他类型的机电机器。这包括例如在不需要输入托盘的连续纸张上打印的机器、图形绘制机器、或任何类型的产品操作或处理设备。
而且，该说明主要是针对由用户直接对位于顾客处的设备“在线(on-line)”使用的服务工具。然而，该工具也可以用于“离线(off-line)”环境中，例如当准备服务检查或在远程设置中。来自该实际设备的数据可以从较早的接触中获得、可以被估计或者可以例如通过网络单独传输。在离线环境中的人将离线使用这种工具进行补救时段或检查的更好的准备。例如熟练技术人员可以基于他对工作列表项目的分析和对所有其他工具的使用，在该检查发生之前将他的建议、提示等传递给该服务技术人员。该服务技术人员自身也将有可能在检查之前离线使用该工具来准备自己。类似的关于该工具的离线版本也可以由顾客使用。
在一个实施例中，该设备能够为用户生成消息或警告，在该优先排序项目列表中给出。而且，顾客对机器和服务组织的通信也可以通过该服务工具变得可用。
应当注意，在本文档中，动词“包括”及其变化形式的使用不排除所列出之外的其他元件或步骤的存在，而在元件之前的单词“一个”或“一”也不排除多个这种元件的存在，任何参考符号都不限制权利要求的范围，本发明和所提到的每个单元或装置可以通过适当的硬件和/或软件来实现，以及多个“装置”或“单元”可以以相同项表示。而且，本发明的范围并不限于该实施例，本发明存在于上述每个新颖特征或特征的结合中。
权利要求
1.用于至少一种预定类型机电设备的诊断系统，该系统包括-用于与该预定类型的实际设备(100)通信的通信装置(20)，-用于访问包含与该预定类型设备特性相关的知识的知识数据集(26)的装置(27)，-用于访问包含该实际设备的参数的设备数据集(24)的装置(25)，该参数包括表示在实际周期中所发生错误的实际错误数据，-用于访问包含该实际设备的历史数据的历史数据集(22)的装置(23)，该历史数据包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与在该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据，和-计算装置(29)，用于分析和组合来自所述数据集的数据，以生成表示待执行补救步骤的优先排序项目列表(28)，该项目与该实际设备的性能和/或故障相关，并且根据优先级规则进行优先排序。
2.如权利要求1所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，根据该优先级规则通过包含故障现象和相应的操作而生成该优先排序项目列表，该故障现象是根据影响该实际设备性能的水平进行选择的。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中该计算装置(29)设置成根据优先级规则生成划分为类别的优先排序项目列表。
4.如权利要求3所述的系统，其中该类别包括错误类别(64)、维护类别(66)、修改类别(68)和/或质量类别(65)。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括与计算装置(29)相连接的系统错误分析装置(50)，用于系统地检测错误数据中的趋势或模式。
6.如权利要求5所述的系统，其中该系统错误分析装置(50)设置成，通过比较从该实际和历史错误数据计算的相对错误值而检测该实际设备的至少一个趋势，并且该计算装置设置成当趋势超出预定阈值时将该趋势项包含在该优先排序项目列表中。
7.如权利要求5所述的系统，其中该系统错误分析装置(50)设置成，基于从至少该实际错误数据与基于跟该预定类型设备特性相关的知识的至少一个参照值的比较计算出的相对错误值，而检测该实际设备的至少一个模式，并且该计算装置设置成当模式超出预定阈值时将该模式项包含在该优先排序项目列表中。
8.如权利要求6或7所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，对于选定的错误类型，通过组合所述检测的趋势和所述检测的模式，根据优先级规则而设定该优先排序项目类别中项目的优先级。
9.如前述权利要求中任何一个所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，对于选定的错误类型，依赖于由该机电设备在实际周期中执行的活动数量，根据优先级规则通过调节该优先级而设定该优先排序项目列表中项目的优先级。
10.如前述权利要求中任何一个所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，对于选定的错误类型，依赖于确定该错误数据是否包括偶然事件，在特定情况下如果只有构成该实际周期的相对较少数量的间隔包含至少一个错误，则将该错误分类为偶然事件，从而根据优先级规则通过调节优先级设定该优先排序项目列表中项目的优先级。
11.如前述权利要求中任何一个所述的系统，进一步包括诊断装置(70)，用于通过该通信装置控制该实际设备而执行诊断过程。
12.如前述权利要求中任何一个所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，将与补救步骤相关的更换部件包含在该优先排序项目列表中。
13.如前述权利要求中任何一个所述的系统，其中该计算装置(29)设置成，将与已执行的补救步骤相关的补救数据包含在该优先排序项目列表中。
14.如权利要求1、2、12或13所述的系统，其中该用于访问历史数据集的装置(23)设置成，将优先排序项目列表包含在历史数据库中。
15.用于至少一种预定类型机电设备的诊断方法，该方法包括-与该预定类型的实际设备通信，-访问包含与该预定类型设备特性相关的知识的知识数据集，-访问包含该实际设备的参数的设备数据集，该参数包括表示在实际周期中所发生错误的实际错误数据，-访问包含该实际设备的历史数据的历史数据集，该历史数据包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与在该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据，和-分析和组合来自所述数据集的数据，以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表，该项目与该实际设备的性能和/或故障相关，并且通过应用优先级规则进行排序。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述根据优先级规则生成该优先排序项目列表的步骤包括，包含故障现象和相应的操作，该故障现象是根据影响该实际设备性能的水平进行选择的。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述分析步骤包括系统错误分析，用于系统地检测该错误数据中的趋势或模式。
18.如权利要求17所述的方法，其中该系统错误分析包括，通过比较从该实际和历史错误数据计算的相对错误值而检测该实际设备的至少一个趋势，并且当趋势超出预定阈值时，所述生成步骤将趋势项包含在优先排序项目列表中。
19.如权利要求17所述的系统，其中该系统错误分析包括，基于从至少该实际错误数据与基于跟该预定类型设备特性相关的知识的至少一个参照值的比较计算出的相对错误值，而检测该实际设备的至少一个模式，并且所述生成步骤包括当模式超出预定阈值时将模式项包含在优先排序项目列表中。
20.如权利要求18或19所述的系统，其中所述生成步骤包括，对于选定的错误类型，通过组合所述检测的趋势和所述检测的模式，根据优先级规则而设定该优先排序项目类别中项目的优先级。
21.如权利要求15-20中任何一个所述的方法，其中所述生成步骤包括，将与已执行的补救步骤相关的补救数据包含在该优先排序项目列表中。
22.如权利要求15-20中任何一个所述的方法，其中所述访问该历史数据集的步骤包括，将该优先排序项目列表包含在该历史数据库中。
23.如权利要求15所述的方法，包括预备步骤，将包含与该预定类型设备特性相关的知识的至少一个所述知识数据集存储在用于与该实际设备连接的便携式数据存储介质中。
24.如权利要求15所述的方法，其中所述与实际设备通信的步骤包括，将便携式数据存储介质连接到该实际设备，该便携式数据存储介质包含至少一个所述知识数据集，所述知识数据集包含与该预定类型设备特性相关的知识。
25.如权利要求24所述的方法，其中响应于所述便携式数据存储介质的连接，该实际设备自动进入诊断模式，其中执行所述访问数据集以及分析和组合的步骤。
26.用于对至少一种预定类型的机电设备进行诊断的计算机程序产品，该程序用于使得处理器执行权利要求15-25中任何一个所述的方法。
27.一种预定类型的机电设备，包括诊断系统，该系统包括-用于访问包含与该预定类型设备特性相关的知识的知识数据集(26)的装置(27)，-用于访问包含该实际设备的参数的设备数据集(24)的装置(25)，该参数包括表示在实际周期中所发生错误的实际错误数据，-用于访问包含该实际设备的历史数据的历史数据集(22)的装置(23)，该历史数据包括与错误相关的历史错误数据、与性能分析相关的性能数据和/或与在该实际周期之前发生的故障补救相关的补救数据，和-计算装置(29)，用于分析和组合来自该数据集的数据，以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表(28)，该项目与该实际设备的性能和/或故障相关，并且通过应用优先级规则进行优先排序。
28.如权利要求27所述的设备，其中该设备是用于处理图表文档的数字图表处理设备，该设备包括打印机单元(130)和/或扫描仪单元(120)。
29.如权利要求28所述的设备，其中该设备包括用户接口(160)，该用户接口包含用于激活该诊断系统的用户可操作命令。
30.如权利要求27所述的设备，其中该设备包括用于便携式数据存储介质(184)的接口(186)，该便携式数据存储介质包括至少一个包含与该预定类型设备特性相关的知识的知识数据集(26)。
31.如权利要求30所述的设备，包括用于自动感测与其中存储有用于诊断该设备的数据的便携式数据存储介质(184)建立的连接、并且作出反应自动激活该诊断系统的装置。
32.如权利要求30或31所述的设备，包括用于自动感测与便携式数据存储介质(184)建立的连接并由此自动验证其中存储的许可数据的装置。
全文摘要
一种用于对机电设备例如打印机或复印机进行性能分析和故障补救的服务诊断工具。该工具与特定类型的实际设备(100)进行通信，并且访问来自包含与该特定类型设备特性相关的知识的知识数据集(26)、设备数据集(24)和历史数据(22)的数据。该设备数据集包含该实际设备的参数，该参数包括表示在实际周期中所发生的错误的实际错误数据。该历史数据包括与在该实际周期之前发生的错误、性能和/或补救相关的该实际设备的历史错误数据。该工具具有计算单元(29)，用于分析和组合来自该数据集的数据以生成表示待执行的补救步骤的优先排序项目列表(28)。该列表中的项目与该实际设备的性能和/或故障相关，并且根据优先级规则进行排序。
文档编号G06F11/00GK1811721SQ20061000696
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月26日 优先权日2005年1月26日
发明者E·J·M·塞格斯, A·C·莫斯卡特, 王璐 申请人:奥西-技术有限公司