[发明专利]灵活模块化设备和机器中测量置信度的自动计算

说明书

本发明提供了一种用于提供用于包括模块化实体(21‑2n)的布置的灵活模块化工厂或机器的具有相关联不确定度的输出值的方法。与所述模块化实体(21‑2n)的操作相关联的不确定度信息被分配给多个所述模块化实体(21‑2n)。基于模块化实体(21‑2n)的操作来提供输入值。计算单元(12)基于所述输入值来计算输出值。计算单元(12)基于模块化实体(21‑2n)的不确定度信息来计算每个输入值的输入值不确定度。计算单元(12)基于不确定度的传播并且使用输入值不确定度来计算与输出值相关联的至少一个输出值不确定度。输出值和至少一个输出值不确定度被输出。

技术领域

本发明涉及一种用于提供用于灵活模块化设备或机器的具有相关联不确定度的输出值的方法和装置。

背景技术

基于模块化实体的制造设备在以下方面是有益的：在设备布置中增加的灵活性、在模块化设备的构造期间的安全顾虑减少以及模块化实体的修改和替换更容易。

这种灵活模块化设备的模块化实体或装置可以包括诸如电线、墙壁、管道、机器、致动器和传感器的组件。模块化实体是根据描述模块化实体彼此连接的方式的特定布置来安装的。

传感器可以测量物理和化学性质，并且提供受测量不确定度影响的测量数据。不确定度的程度和类型可在相应传感器的记录文档中被规定，并且可由适当的管理机构认证。

如果测量数据是例如以传感器融合的方式变换的或与其它数据组合，则不确定度的传播或误差传播变得相关。测量不确定度的定义、形式表示和传播是标准化的，并且在诸如DIN 1319或IEEE-754的规范中被给出。通过数字处理中数字的有限表示，例如通过使用浮点表示，可能出现额外的不确定度。

对于灵活模块化设备，设备的设置和可用的测量装置在设计阶段是未知的。在运行时间期间，由实现如管理控制和数据获取(SCADA)、制造操作管理(MOM)和制造执行系统(MES)的方法的系统决定在哪个装置或实体上执行哪个过程。

公开文献EP0862683A1–哈特曼“鉴定钻孔调查的方法”公开了确定所测量参数的不确定度。

文献US7539593B2–马查歇克“自验证测量系统”公开了与感测值一起传递不确定度的传感器。

公开文献DE102016101237A1–贝林格等人“布置在容器和/或管道上包括至少一个自动化技术的现场设备”示出了在传感器附近收集环境参数，环境参数具有对传感器的感测值的不确定度的影响。

因此，如果来自多个模块化实体的输入值被组合以提供输出值，则不可能在设计时间期间计算测量不确定度。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种允许在运行时间期间导出输出值的不确定度的方法和装置。

该目的是通过独立权利要求的主题来解决的。有利的实施例是在从属权利要求中阐述的。

因此，本发明提供了一种用于为包括模块化实体的布置的灵活模块化设备或机器提供具有相关联不确定度的输出值的方法。与相应模块化实体的操作相关联的不确定度信息被分配给多个模块化实体。多个模块化实体提供输入值，其中每个输入值基于多个模块化实体中的相应模块化实体的操作。计算单元基于由多个模块化实体提供的输入值来计算输出值。计算单元基于已经提供输入值的模块化实体的不确定度信息计算每个输入值的输入值不确定度。另外，计算单元基于不确定度的传播并且使用输入值不确定度来计算与输出值相关联的至少一个输出值不确定度或置信度。输出值和至少一个输出值不确定度作为输出被提供。