Steuerungsintegrierte Fehlerbehandlung für maschinennahe Abläufe

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Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München. Den Herren Prof. Dr. -Ing. Gunther Reinhart und Prof. Dr. -Ing. Joachim Milberg, unter deren Leitung diese Dissertation entstanden ist, gilt mein besonderer Dank für die langjährige gute und vertrauensvolle Zusammenarbeit sowie für ·die wertvollen Hinweise und Anregungen. Herrn Prof. Dr. -lng. Klaus Bender, dem Leiter des Lehrstuhls für Informationstechnik im Maschinenwesen der Technischen Universität München, danke ich sehr herzlich für die Übernahme des Korreferates und für das große dieser Arbeit entgegengebrachte Interesse. Ferner gilt mein Dank allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts sowie allen Studenten, die mich während meiner Tätigkeit unterstützt und zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben. München, November 1996 Michael Wagner Inhalt Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 Ausgangssituation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 Zielsetzung und Einordnung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 3 Vorgehen im Rahmen der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 Stand der Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 2 Steuerungen für Produktionsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 3 Fehlerbehandlung in der Produktionstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. 3. 1 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. 3. 2 Wissen zur Fehlerbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 3. 2. 1 Wissensarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 3. 2. 2 Wissensrepräsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2. 3. 3 Verfahren zur Fehlerbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2. 3. 3. 1 Assoziative Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 3. 3. 2 Modellbasierte Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. 3. 3. 3 Fallvergleichende und statistische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . 25 2. 3. 3. 4 Numerische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2. 3. 3. 5 Eignungsbeurteilung der Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. 4 Systeme zur Fehlerbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .