用于自动订购设备的维护零件的无线系统的制作方法

专利名称：用于自动订购设备的维护零件的无线系统的制作方法
用于自动订购i殳备的维护零件的无线系统技术领域背景技术监控和管理远程位置的设备是富有挑战性的任务，尤其对制造设备公司来说。当 涉及到诸如重型机械的移动设备时这项任务变得更富挑战性。创建维护调度及用来实 行所述调度的机制可以是复杂且费时的。目前已知为一件设备产生单个维护调度的系统。例如，就一件构造设备来说，为 整个机器创建单个维护调度。在其中机器远离维护服务中心而定位的情形下，产生容 易分配及遵循的维护调度迄今为止仍证明是困难的。维护工作还可涉及零件的更换。然而，迄今为止，能够在对位于场地中的移动设 备的己调度或未调度维护服务之前自动订购备用零件的无线系统还不存在。发明内容


图1图解说明设备管理系统的方框图。图2图解说明关于一件受监控设备(在这种情形下为2000年370型彼得比尔特 (Peterbilt)卡车的发动机)的维护调度。图3是图解说明如何使用一件设备上的每一传感器及/或控制器来监控或控制一 件设备或系统或一件设备上的功能的方框图。 适用的参考编号在下面出现。
具体实施方式
提供用于管理多个设备4 (例如，移动或非移动机器)的无线设备管理系统2。 图1图解说明设备管理系统2的方框图。图1显示多个通过由线表示的无线通信 链路8耦合到数据处理中心6的受监控设备4。数据处理中心6连接到系统控制器22， 系统控制器22提供设备4、数据处理中心6和用户控制/监控地点(未显示)之间的通信集线器。设备4可表示重型设备、办公设备、水面、陆地和空中交通工具等。这可 包含发动机、汽车、卡车、构造、农业或运土设备、计算机、消费电子装置、复印 机、打印机、传真机等。通信链路8可包含卫星数据链路、使用(例如)频分多址 (FDMA)的模拟蜂窝电话通信链路、使用(例如)码分多址(CDMA)、时分多址 (TDMA)等的数字蜂窝通信链路、无线电链路、蓝牙、Wi-fi(802.11a、 802.11b、 802.11g 等)，或其组合。数据处理中心6接收与受监控设备4相关的状态信息。在一个方面 中，每一件受监控设备4均可包含一个或多个用于测量设备使用或操作特征的传感器 12。在一个实施例中，数据处理中心6经由通信链路8从一个或多个传感器12接收含 有关于设备使用及/或操作特征的数据的信号。将已接收数据存储在数据处理中心6处 的存储器中，数据处理中心6可基于来自传感器12的数据来适应性地管理对每一件受 监控设备4的维护调度。例如，显示的一个设备4可表示其中传感器12测量操作时间 的发动机。另一传感器12可测量(例如)环境操作温度。可基于由传感器12提供的 数据在数据处理中心6处计算换油调度和油型。例如，在明显且相对较高的环境温度 下，可规定经调度换油之间的更短操作时间间隔内更高重量的油和更频繁的换油调度 来减少发动机磨损。较长时间读数下明显较低的环境温度可指示较轻重量的油且换油 之间有更长的时间。因此，如由处理中心6所确定在接近非洲撒哈拉沙漠的区域中操 作的发动机或一件重型设备可具有与在冰岛操作的相同发动机完全不同的维护调度。 或者，就复印机或传真机来说，传感器12可测量墨粉水平和复印机使用时间来适应性 地确定墨粉盒更换调度及/或订购。数据处理中心6包含一个或多个处理器或一个或多个包含一个或多个处理器的服 务器或计算机，所述处理器可操作以运行管理及/或准备对多个设备4的设备维护调度 的计算机程序。还可由数据处理中心6处的一个或多个服务器来跟踪及维护设备操作 数据、历史使用数据、维护调度和设备位置信息。数据处理中心6中的设备管理器14可实施为经编程以为每一件受监控设备4计 算维修调度的服务器。每一件受监控设备上的数据均可保存于由在(例如)与设备管 理器14的服务器相同的服务器中完成的功能块6表示的存储装置中，或保存于用于存 储已收集数据的单独服务器中。这个数据包含设备规格及包含历史使用数据的操作数 据。例如，可将关于修复历史、运行时间、燃料消耗、位置信息及操作成本的信息存 储在存储装置16中。无线设备管理系统2的一个特定优点在于其产生多个维护调度的能力，所述调度 独立地、自适应性地且自动地从由传感器12收集的设备信息中获得。每件设备多个调 度允许更容易地跟踪、起始新维护程序及分析。就发动机来说，可针对换油、阀调节、 组成零件更换等产生多个调度。对构造机器来说， 一个或多个传感器12可(例如)监 控制动系统。 一个维护调度可关于制动垫的制动检查和更换。另一调度可关于跟踪检 査及/或更换等。让设备管理器或所有者来处理某些内部维护程序可能是不方便或不可 行的。通常，将场地中设备的维护工作外包给各种专业机构。轮胎承包商可为世界上某特定区域或部分中的一个公司处理所有外包的轮胎工作。线路维护可包给经销商。 对一件设备的单个维护调度是完全不够的，尤其在其中维护工作已包出或者已外包的 情况下。为指派及监控已包出的工作，应将对特定交通工具做出的特殊类型维护工作 的维护调度转发给特定承包商，例如，对识别为在中美操作的二十台机器的发动机维 护调度。此外，随着对安全越来越多的关注，设备的所有者或管理者可能不希望一件 设备的整个维护调度均可由所有执行维护工作的人容易地获得。当涉及安全或军用交 通工具的维护时尤其如此。图2图解说明关于一件受监控设备(在这种情形下为2000年950G型Caterpillar 轮式装载机的发动机)的维护调度。可将数据显示于消息、电子报告等中以分派给监 控设备的实体或直接分派给负责提供维护服务的人员，例如发动机维修承包商。可在 应要求或视需要选择所示用于显示的数据字段。可产生对需要维修的其它功能(例如， 交通工具轮胎或交通工具传输设备)的类似调度。无线设备系统2优选地是使用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)网络协议的基 于计算机的系统。此外，这个系统2尤其适合因特网，尤其是宽带因特网。无线系统 2可从关于维护调度的多个源接入。可根据需要的信息等将不同的安全水平分配给每 一系统用户。可使用无线技术、由(例如)设备管理解决方案(例如由QUALCOMM⑧提出的 GlobalTRACS )提供的数据处理功能建筑行业构造物的组合来实施无线设备系统2。 设备管理解决方案自动收集、组织并传输关于设备如何使用、正使用多少设备以及设 备的位置的重要信息。这个信息对于对设备(尤其是建筑设备)的实体出租、分配、 承包或所有尤为有益。所述设备管理解决方案可跟踪设备使用，例如由跟踪一件设备 (例如发动机)上的系统的使用时间的传感器所报告的发动机时间使用。此外，所述 设备管理解决方案可提供基于全球定位系统(GPS)的设备位置信息，所述信息包含 指示一件设备何时已移到预先设定的边界之外的数据。图3是图解说明如何使用一件设备上的每一传感器12及/或控制器20来监控或控 制一件设备或系统或一件设备上的功能的方框图。 一件设备4上的每一传感器12和控 制器20是通过控制器区域网(CAN)来连接的。在一个实施例中，同一件设备上的 每一传感器12和控制器20均可担当连接到CAN主控制器5的CAN从属装置。主控 制器5包含与传输和接收码分多址(CDMA)信号结合使用的天线18。然而，也可预 期其它与天线18结合使用的通信系统，例如，时分多址等。将由一件设备4上的每一传感器12接收的数据发送到CAN主控制器5，所述数 据存储在CAN主控制器5中，直到由系统控制器22通过通信链路8下载为止。操作员控制器24接收呈警示消息、指令、警告等形式的警报来警示设备操作员 (未显示)由传感器12在设备4上感测到的状态(错误操作等)，由此允许所述操作 员做出或制定改正或预防措施。设备管理器14与数据处理中心6 —起分析从每一 CAN主控制器5接收的数据。由此而导致的结果是，设备管理器14将维护建议、警报、警告发给系统控制器22， 系统控制器22又将所述建议、警报、警告转发给用户控制/监控地点26。控制/监控地 点26可表示(例如)租用设备的所有者。通过链路36，可通过附属于指定的一件设 备4的系统控制器22在每一控制/监控地点26和设备管理器14之间进行通信。在链 路36上的通信可通过许多方式来进行。例如，这些通信可在因特网上、经由电子邮件、 文本消息等进行。设备管理器14功能可适于来自控制/监控地点26的输入、请求等。 例如，可应控制/监控地点26的请求将维护步骤提到调度之前。
在另一方面中，根据软件来对由数据处理中心6表示的计算机进行编程，当所述 软件无线地提供有操作时间信息时，其结合对一件特定设备的原始设备制造商(OEM) 维护调度来确定零件要求。此外，所述软件确定使用历史数据实现已调度维护及/或紧 急维修的完成所必要的OEM零件订购要求。可使用协调一件以上设备的零件订购的 产品控制方法以若干方式来完成依照零件订购的存货控制。另外，根据对处理中心6 处的计算机的编程从OEM自动地订购专门用于一件既定设备的组件。优选地，这种 自动零件订购通过使用因特网来进行。
可使用物理链路来完成自动零件订购，其中对多件设备的维护调度是同步的。对 位于相同或相近位置的相同或相似类型的所有设备同时执行相同的例行维护。因此， 为协同定位的要求维护的所有设备订购实现已调度维护所需的零件。
在另一实施例中，将"看板"(Kanban)存货控制流程与依照设备上的维护工作 的零件订购一起使用。在日语里"Kan"的意思是卡片而"ban"的意思是信号。在制 造安装中， 一批组件提供有卡片，所述卡片在组件存货耗尽时递送给工厂中的组件制 造或供应点。所述卡"发信号通知"对将要提供到在制造流程中需要组成零件的工厂 区域的一批组件的生产或再订购。直到接收到所述卡才制作或再订购一批新组f^这 是看板的简单实例。
看板按准时制提供存货。在提供不同批量的存货的情况下且当由距离引起时间延 迟或变化性时这是尤为有益的。
依照对看板方法的实施，根据确定哪些零件适合看板再订购的看板软件来对表示 数据处理中心6的硬件编程。不同批量的条目最适合看板再订购。数据处理中心6还 选择零件供应商且确定零件成本。在又一方面中，对数据处理中心6的看板编程的结 果是，确定了备用零件的输送模式和储存备用零件的存货点。在做出关于零件供应商、 存货点、输送模式等的各种选择时坚持看板的目标，也就是准时制递送。除上文所述 之外，看板编程允许数据处理6最佳地确定将要订购且在存货中维持现有的备用零件 的初始量。
由于维护是不确定性系统的结果，例如对备用零件的需要具有除O或1之外的概 率，所以可存在不可预知的设备故障的情况。因此，存货中可能没有足够的必要备用 零件而不能在诊断出设备问题之后同时进行修复。由于预期传感器放置在选定位置处 的设备上，所以预期可远程地进行设备诊断。例如，可使用无线通信通过传感器12获得远程位置处的发动机诊断设备。或者，可根据诊断软件对代表数据处理中心6的 计算机编程。例如，代表数据处理中心6的计算机可运行发动机诊断软件。此外，预 期所述诊断编程将能够确定一件设备的哪些零件需要更换。
根据一个实施例，数据处理中心6将电子地订购在设备损坏或故障之前、之后或
期间结合设备诊断编程所确定的备用零件。因此，可使需用于准时制递送的备用零件 与服务人员到达通过远程运行的诊断所确定需要维修和零件更换的设备的地点同时发
生。这个实施例可特别针对CDMA系统来实行，在所述CDMA系统中结合向辅助信 道(SCH)分配带宽而达到高数据速率来支持高速度数据业务。由于所述设备和设备 管理系统2之间的通信使用TCP/IP，所以可由CDMA网络使用根据无线电链路协议 的数据链路层来实行来自TCP服务器(未显示)和所述设备的数据以增加可靠性。
虽然本文已参照特定实施例描述了本发明，但应了解，这些实施例仅说明本发明 的原理和应用。因而，应了解，可对说明性实施例进行许多修改且可在不背离由随附 权利要求书所界定的本发明精神和范围的情况下设计出其它布置。
权利要求
1. 一种设备的管理系统，其包括处理器，其设置在远离所述设备处；至少一个传感器，其可操作以感测关于所述设备的操作状态信息；及无线通信系统，其可操作以提供所述处理器、所述传感器及所述设备之间的通信，所述处理器经编程以结合由来自所述至少一个传感器的数据所确定的维护要求来电子地订购零件。
2、 如权利要求1所述的管理系统，其中所述数据包含设备维护历史数据。
3、 如权利要求2所述的管理系统，其进一步包含位于远离所述设备的地点处的 数据存储存储器，所述设备维护历史数据保存在所述数据存储存储器中。
4、 如权利要求1所述的设备的管理系统，其中结合所述设备的预定OEM维护调度来确定所述维护要求。
5、 如权利要求1所述的设备的管理系统，其中识别所述零件以用于更换和在因 特网上订购。
6、 如权利要求1所述的设备的管理系统，其中来自所述多个维护调度中的维护 调度关于对来自由动力系、发动机、水力系统和传输组成的群组的一者的维护。
7、 如权利要求1所述的管理系统，其中所述通信系统是选自由以下组成的群组 的无线通信系统码分多址(CDMA)通信系统、时分多址(TDMA)系统、频分多 址系统(FDMA)、卫星通信系统和双向无线电通信系统。
8、 一种设备的管理系统，其包括-处理器，其设置在远离所述设备处；至少一个传感器，其可操作以感测关于所述设备的操作状态信息；及 无线通信系统，其可操作以提供所述处理器、所述传感器及所述设备之间的通信， 所述处理器可操作以结合所述处理器从所述至少一个传感器接收设备操作时间来为所 述设备产生多个维护调度，且所述处理器经编程以结合由来自所述至少一个传感器的 数据所确定的维护要求来电子地订购零件。
9、 如权利要求8所述的设备的管理系统，其中来自所述多个维护调度中的维护 调度关于对来自由电力系、发动机、水力系统和传输组成的群组的一者的维护。
10、 如权利要求8所述的管理系统，其中所述通信系统是选自由以下组成的群组 的无线通信系统码分多址(CDMA)通信系统、时分多址(TDMA)系统、频分多 址系统(FDMA)、卫星通信系统及双向无线电通信系统。
11、 一种设备的管理系统，其包括-远离所述设备而设置的计算机，根据设备诊断软件对所述计算机编程； 至少一个传感器，其可操作以感测关于所述设备的操作状态信息；及 无线通信系统，其可操作以提供所述计算机、所述传感器和所述设备之间的通信， 所述计算机可操作以根据所述设备诊断软件通过所述至少一个传感器来分析设备故障 或操作趋势，且所述计算机进一步可操作以结合确定所述故障或操作趋势来电子地订 购零件。
12、 如权利要求11所述的管理系统，其中所述通信系统是选自由以下组成的群 组的无线通信系统码分多址(CDMA)通信系统、时分多址(TDMA)系统、频分 多址系统(FDMA)、卫星通信系统及双向无线电通信系统。
13、 一种贸易方法，其包括 使用计算机系统来电子监控位于远程位置的设备；为所述设备产生多个维护调度；将选定的OEM维护调度电子分派给指定的维护实体；及 结合所述选定的维护调度电子地产生零件定购。
14、 如权利要求13所述的贸易方法，其中在因特网上分派所述维护调度及产生 所述零件订购。
15、 如权利要求13所述的贸易方法，其中使用无线通信系统来监控所述设备。
16、 如权利要求13所述的贸易方法，其中所述无线通信系统是选自由以下组成 的群组的移动通信系统码分多址(CDMA)通信系统、时分多址(TDMA)系统、 频分多址系统(FDMA)、卫星通信系统及双向无线电通信系统。
17、 如权利要求13所述的贸易方法，其中所述维护实体包括承包商。
18、 如权利要求17所述的贸易方法，其中所述承包商选自由以下组成的群组-发动机维修人员、传输维修人员、燃料递送人员及轮胎维修人员。
19、 如权利要求13所述的贸易方法，其中所述设备选自由以下组成的群组重 型设备、办公设备及水面、陆地和空中交通工具。
20、 如权利要求13所述的贸易方法，其中电子地监控设备包含监控设备操作时 间和简要特征。
21、 如权利要求13所述的贸易方法，其中电子地监控设备包含监控设备故障状 态和操作趋势。
22、 如权利要求21所述的贸易方法，其进一步包括结合监控设备故障状态和操 作趋势来电子地产生零件订购。
全文摘要
提供一种无线设备管理系统，其结合使用远离所述设备定位的传感器产生的设备维护调度来自动地订购零件。所述系统额外地使用诊断软件来分析使用所述传感器的设备中的故障状态，且结合由系统所确定的设备服务需要来自动地订购零件。
文档编号H04M3/22GK101305587SQ200680042254
公开日2008年11月12日 申请日期2006年9月19日 优先权日2005年9月19日
发明者罗伊·H·西姆斯三世, 罗伯特·D·麦克洛斯基, 萨蒂什·N·拉姆 申请人:高通股份有限公司