基于任務的工廠模型部分的手持式設備渲染的制作方法
【技術領域】
[0001]所公開的實施例涉及手持式(無線)計算設備和用于手持式計算設備的軟件，所述手持式計算設備顯示幫助工業(yè)工廠處的工人進行他們的任務/活動(包括工廠的日常操作)的信息。
【背景技術】
[0002]一些商業(yè)上可用的軟件產(chǎn)品使得工廠工人(例如，工程師、管理者、技術員和操作員)能夠遠程解決現(xiàn)場問題以幫助保持工業(yè)工廠設備在安全的操作限制內(nèi)并且以最優(yōu)性能而運行。例如，一個這樣的軟件產(chǎn)品是Honeywell Internat1nal(霍尼韋爾國際)的FIELDADVISOR。FIELD ADVISOR是由具有手持式計算設備結合無線局域網(wǎng)(WLAN)的工廠工人所使用的軟件包。
[0003]例如，F(xiàn)IELD ADVISOR可以通過記錄關鍵的資產(chǎn)(asset)數(shù)據(jù)并且通過確保數(shù)據(jù)落在安全的操作限制內(nèi)而改進總體工廠效能和可靠性。如果設備在工廠的設定限制之外操作，則Field Advisor引導工人(例如,操作員)經(jīng)由必要的步驟來校正問題。例如，當資產(chǎn)超過臨界(操作)限制時，對于操作員而言，適當?shù)男袆硬豢偸秋@而易見的，并且錯誤的決策可能具有寬范圍的不合期望的后果。FIELD ADVISOR可以提供確保工人預先考慮操作限制的信息，這可以改進總體生產(chǎn)效能和安全性。
[0004]運行在操作員的手持式計算機設備上的FIELD ADVISOR可以與無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡相結合而使用。該解決方案允許工人下載特定任務和指令(從網(wǎng)絡服務器)，并且然后在任務完成之后上載結果(到網(wǎng)絡服務器)以供報告。這樣的通信幫助工廠維護、操作和可靠性團隊更快速地在他們之間共享信息、監(jiān)督者更有效地計劃輪班工作量，并且允許新的工人(例如操作員)以更快的速度被訓練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供來以簡化形式介紹所公開的概念的簡要選擇，所述概念以下在包括所提供的附圖的【具體實施方式】中被進一步描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不意圖限制所要求保護的主題的范圍。
[0006]所公開的實施例認識到盡管用于工業(yè)工廠工人(例如工程師、管理者、技術員和操作員)的手持式(移動)計算設備的已知軟件包可以改進總體工廠效能和可靠性，但是即使具有手持式計算設備，工廠中復雜的工作環(huán)境、設備布局和材料流限制工廠工人的態(tài)勢感知(SA)。缺乏足夠的SA可能以偏離的事故報告而導致不完整/不正確現(xiàn)場操作。
[0007]所公開的實施例提供手持式計算設備，所述手持式計算設備渲染(render)為基于任務(或工作流)的模型表示，其表示工業(yè)工廠的2D全工廠模型和/或3D全工廠模型的部分，這增強工廠工人的SA。所公開的實施例還包括用于基于工廠工人當前所涉及其中的任務/活動來將信息渲染在工廠工人的手持式計算設備的顯示設備上的軟件包。
[0008]在一個實施例中，工廠布局和處理設備(處理單元)的圖像表示使用2D全工廠模型和3D全工廠模型的組合。在典型的實施例中，雖然工人處于生產(chǎn)場地(floor)，但是與工廠區(qū)域伴隨(多個)任務要在其上執(zhí)行的處理單元相對應的2D全工廠模型(例如，Google地圖)和3D全工廠模型的部分從服務器的存儲器被無線加載到手持式設備。然而，模型到手持式計算設備的加載也可以離線執(zhí)行，諸如通過將手持式通信設備塢接(dock)到控制室處的服務器中以在出去至生產(chǎn)場地之前將所有模型(全工廠2D和3D模型)下載到手持式通信設備中。
[0009]工人的位置信息(得自GPS或W1-Fi )的可用性使得能夠?qū)?D和3D全工廠模型實現(xiàn)為移動的模型，其中位置信息允許所渲染的視圖反映新定位(視圖中的設備隨著工人移動而改變)。然而，位置僅僅是用以允許對與包括處理單元的任務/工作流相關的全工廠模型的模型部分的表示進行渲染的一個可選輸入。渲染可以由工人他們自己在不使用位置信息的情況下觸發(fā)。操作中涉及的所指派的任務和處理單元可以對照所渲染的圖像表示中的其它設備和特征(例如，管道)而被明顯地強調(diào)(例如，以不同的顏色和/或紋理)。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)示例實施例而示出操作工業(yè)工廠的方法中的步驟的流程圖，其中工廠工人具有所公開的具有模型渲染算法的手持式計算設備。
[0011]圖2是根據(jù)示例實施例的具有模型渲染算法和可選的全球定位系統(tǒng)(GPS)的示例手持式計算設備的框圖描繪。
[0012]圖3是根據(jù)示例實施例的包括處理單元、連同包括網(wǎng)絡服務器的無線通信網(wǎng)絡、至少一個路由器、以及具有所公開的具有模型渲染算法的手持式計算設備的多個操作員的工業(yè)工廠的框圖。
[0013]圖4A-4C分別是根據(jù)示例實施例的用于煉油廠的2D全工廠模型、2D全工廠模型的3D模型部分、以及以3D在2D上的分層格式的表示的所渲染圖像的示例。
【具體實施方式】
[0014]所公開的實施例參照附圖而被描述，其中同樣的參考標號貫穿各圖被用于標明類似或等同的元件。各圖不按比例繪制，并且它們僅僅被提供以圖示某些公開的方面。以下參照用于圖示的示例應用來描述若干公開的方面。應當理解的是，闡述了眾多具體細節(jié)、關系和方法以提供對所公開的實施例的全面理解。然而，相關領域普通技術人員將容易地認識至IJ，本文公開的主題可以在沒有一個或多個具體細節(jié)的情況下或利用其它方法來實踐。在其它情況下，眾所周知的結構或操作未詳細示出以避免模糊某些方面。本公開不被動作或事件的圖示定序所限，因為一些動作可以以不同次序和/或與其它動作或事件同時發(fā)生。此外，不是需要所有圖示的動作或事件以實現(xiàn)根據(jù)本文公開的實施例的方法。
[0015]圖1是示出了操作一種在生產(chǎn)場地上具有處理單元的工業(yè)工廠的方法100中的步驟的流程圖，所述工業(yè)工廠包括無線網(wǎng)絡，無線網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡服務器，所述網(wǎng)絡服務器已存儲了二維(2D)全工廠模型和3D全工廠模型，其各自示出處理單元?？梢允褂?D全工廠模型的若干變型，包括分層次的視圖、基于規(guī)程的視圖、基于路由或位置的視圖和基于單元或區(qū)域的視圖。建筑物信息建模(BM)概念的出現(xiàn)及其應用已經(jīng)導致了用于從2D模型構造3D模型的若干工具集的開發(fā)。所公開的實施例可以使用這樣的工具集以用于從工廠的2D模型生成工廠的3D模型。
[0016]在生產(chǎn)場地上存在多個工廠工人，包括第一工人。模型一般以流程圖配置來配置，示出通過管道或其它流導管而耦合在一起的處理單元。可以基于預定的自動化調(diào)度或基于如監(jiān)督者所確定的需求來定義/標識任務或任務群組。
[0017]步驟101包括為第一工人提供具有以下各項的第一手持式計算設備:無線收發(fā)器、被編程以實現(xiàn)在包括非暫時性機器可讀存儲裝置(例如，靜態(tài)RAM)的相關聯(lián)存儲器中所存儲的模型渲染算法的處理器、以及顯示器。工廠工人可以各自具有所公開的手持式計算設備，其具有所公開的模型渲染算法以用于基于所指派的任務而渲染全工廠2D或全工廠3D模型的模型部分。
[0018]在步驟102中，基于被定義給第一工人來執(zhí)行的、至少涉及處理單元的第一處理單元的任務，標識在包括第一處理單元的任務中所涉及的2D全工廠模型或3D全工廠模型的模型部分。用于基于所指派的任務來標識模型部分的標識算法可以駐留在服務器處和/或手持式計算設備處。(例如，模型圖像/圖解可以是設備中的資產(chǎn)或任務描述的部分)。在實施例中，用于基于所指派的任務來標識模型部分的標識算法駐留在手持式計算設備處，手持式計算設備還存儲2D和3D全工廠模型的拷貝。
[0019]任務(或工作流)可以涉及可替換方案/肯定證實(條形碼/RFID)的數(shù)字/文本/預定義列表、測量(壓力、溫度、振動等)、從可替換方案的給定集中選擇、或重調(diào)節(jié)(例如，預防性維護)。除了渲染手邊的任務中涉及的處理單元之外，所標識的模型部分一般還包括任務中涉及的處理單元周圍的區(qū)，以使得所渲染的圖像(步驟103)包括任務中涉及的處理單元周圍的區(qū)以向工人提供較高水平的SA。
[0020]如以上所注意到的，所存儲的模型以及用于基于所指派的任務來標識模型部分的標識算法可以駐留在服務器處，并且還可以駐留在手持式計算設備處。在實施例中，所存儲的模型和標識算法僅存儲在服務器處，方法還包括當工人在生產(chǎn)場地上時，從網(wǎng)絡服務器向手持式計算設備無線傳輸模型部分。
[0021]步驟103包括在手持式計算設備的顯示器上渲染模型部分的