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Title:
METHOD FOR OPERATING A MONITORING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/128257
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a monitoring system (10) of at least one fastening device (100), wherein an identifier (104) allocated to the fastening device (100) and a fastening property (112) allocated to the fastening device (100) are provided to a computer device (200) of the monitoring system (10). It is proposed that a digital twin (202) of the fastening device (100) is provided with the aid of the computer device (200) by linking the identifier (104) and the fastening property (112), wherein the fastening device (100) is monitored by evaluating the digital twin (202). The invention also relates to a corresponding monitoring system (10).

Inventors:
DELFINI STEFANO (CH)
PIRK TJALF (DE)
LOEBLEIN JOACHIM (DE)
SCHEYING GERD (DE)
PLEUGER WOLFGANG (CH)
Application Number:
PCT/EP2021/080944
Publication Date:
June 23, 2022
Filing Date:
November 08, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F16B31/02; G01D21/00; G05B23/02; H04Q9/00; F16B1/00; F16B13/06; G07C3/00
Foreign References:
US20190226886A12019-07-25
US20170286572A12017-10-05
DE102019211867A12021-02-11
DE102005050577A12007-05-03
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Claims:
- 26 -

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Überwachungssystems (10) zumindest einer Befestigungsvorrichtung (100), wobei ein der Befestigungsvorrichtung (100) zugeordneter Identifikator (104) und eine der Befestigungsvorrichtung (100) zugeordnete Befestigungseigenschaft (112) an eine Computervorrichtung (200) des Überwachungssystems (10) bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Computervorrichtung (200) durch Verknüpfen des Identifikators (104) und der Befestigungseigenschaft (112) ein digitaler Zwilling (202) der Befestigungsvorrichtung (100) vorgehalten wird, wobei durch Auswertung des digitalen Zwillings (202) die Befestigungsvorrichtung (100) überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseigenschaft (112) aus einer Liste von Eigenschaften gewählt ist, die umfasst: die Befestigungsvorrichtung (100) betreffende Eigenschaften, eine Befestigungsumgebung (102) der Befestigungsvorrichtung (100) betreffende Eigenschaften, eine die Installation der Befestigungsvorrichtung (100) betreffende Eigenschaften, eine Wartung oder Instandhaltung der Befestigungsvorrichtung (100) betreffende Eigenschaften, von der Befestigungsvorrichtung (100) mittels einer Sensorvorrichtung (110) erfasste Messwerte betreffende Eigenschaften, ausgewertete und/oder interpretierte Eigenschaften, sowie Kombinationen dieser.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (100) durch Auswertung des digitalen Zwillings (202) hinsichtlich einer Abweichung der Befestigungseigenschaft (112) von einer Soll-Befestigungseigenschaft und/oder hinsichtlich eines Erfüllens der Befestigungseigenschaft (112) eines Befestigungseigenschaftskriteriums überwacht wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des digitalen Zwillings (202) mittels eines maschinellen Lernsystems durchgeführt wird, wobei das maschinelle Lernsystem eingerichtet ist, die Auswertung basierend auf der bereitgestellten Befestigungseigenschaft (112) durchzuführen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Auswertung eine Ausgabeinformation, insbesondere eine Handlungsanweisung, einer weiteren Computervorrichtung (500) bereitgestellt wird, insbesondere einem Nutzer des Überwa- chungssystems (10) bereitgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeinformation, insbesondere die Handlungsanweisung, einen Zustand der Befestigungsvorrichtung (100), eine Veränderung eines Zustands der Befestigungsvorrichtung (100) und/oder eine Auffälligkeit hinsichtlich des Zustands der Befestigungsvorrichtung (100) betrifft. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifikator (104) und die Befestigungseigenschaft (112) während einer Installation und/oder während eines an einer Befestigungsumgebung (102) angeordneten Zustands der Befestigungsvorrichtung (100) erfasst werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Identifikator (104) und die Befestigungseigenschaft (112) wiederholt, insbesondere kontinuierlich, erfasst und der Computervorrichtung (500) bereitgestellt werden. Überwachungssystem (10) einer Befestigungsvorrichtung (100), umfassend eine Befestigungsvorrichtung (100) mit einem Identifikator (104), eine Computervorrichtung (200), die dazu eingerichtet ist, einen digitalen Zwilling (202) zumindest zu der Befestigungsvorrichtung (100) vorzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem (10) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 durchzuführen. Überwachungssystem (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (100) eine Sensorvorrichtung (110) aufweist, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Befestigungseigenschaft (112) in Form von Messwerten zu erfassen, wobei die Befestigungsvorrichtung (100) eine Schnittstelle (114) aufweist, die mit der Sensorvorrichtung (110) signaltechnisch verbunden und dazu ausgebildet ist, einer externen Auslesevorrichtung (400), insbesondere der Computervorrichtung (200), die zumindest eine Befestigungseigenschaft (112) bereitzustellen, und dass die externe Auslesevorrichtung (400) dazu ausgebildet ist, zumindest die Befestigungseigenschaft (112) von der Schnittstelle (114) der Sensorvorrichtung (110) zu empfangen. Überwachungssystem (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Auslesevorrichtung (400) als ein Werkzeug (300), insbesondere eine Werkzeugmaschine, zur Vorbereitung und/oder zur Durchführung der Installation der Befestigungsvorrichtung (100) und/oder zur Durchführung einer Instandhaltung oder Wartung der Befestigungsvorrichtung (100), realisiert ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betrieb eines Überwachungssystems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Überwachungssystems einer Befestigungsvorrichtung sowie ein entsprechendes Überwachungssystem.

Stand der Technik

In der DE 10 2019 211 867 ist eine Messvorrichtung für eine Befestigungsvorrichtung offenbart, umfassend eine Sensoreinheit, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Befestigungsgröße zu erfassen, ferner umfassend eine Schnittstelle, die mit der Sensoreinheit verbunden und dazu ausgebildet ist, einer externen Auslesevorrichtung die zumindest eine Befestigungsgröße bereitzustellen.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Überwachungssystems zumindest einer Befestigungsvorrichtung, wobei ein der Befestigungsvorrichtung zugeordneter Identifikator und eine der Befestigungsvorrichtung zugeordnete Befestigungseigenschaft an eine Computervorrichtung des Überwachungssystems bereitgestellt werden. Es wird vorgeschlagen, dass mittels der Computervorrichtung durch Verknüpfen des Identifikators und der Befestigungseigenschaft ein digitaler Zwilling der Befestigungsvorrichtung vorgehalten, insbesondere angelegt und gepflegt, wird, wobei durch Auswertung des digitalen Zwillings die Befestigungsvorrichtung, insbesondere hinsichtlich einer Zustandsinformation, überwacht wird.

Das Verfahren kann in Form von Software oder in einer Mischung aus Software und Hardware realisiert sein. Insbesondere kann das Verfahren ein computerimplementiertes Verfahren darstellen, das zumindest teilweise mittels der Computervorrichtung durchgeführt wird. Zur Durchführung des Verfahrens kann die Computervorrichtung zumindest eine Prozessorvorrichtung und ferner zumindest eine Speichervorrichtung aufweisen, in der das Verfahren als Computerprogramm hinterlegt ist.

Unter dem Überwachungssystem der Befestigungsvorrichtung ist ein System zu verstehen, das eine mit einem, insbesondere eindeutigen, Identifikator gekennzeichnete Befestigungsvorrichtung sowie eine Computervorrichtung umfasst. Die Computervorrichtung ist zumindest dazu eingerichtet, einen digitalen Zwilling der Befestigungsvorrichtung vorzuhalten und Auswertungen des digitalen Zwillings durchzuführen. Es sei angemerkt, dass die Computervorrichtung auch grundsätzlich auf zwei oder mehr Computervorrichtungsbestandteile aufgeteilt werden kann, wobei beispielsweise ein erster Computervorrichtungsbestandteil den digitalen Zwilling vorhält, während der zweite Computervorrichtungsbestandteil die Auswertungen durchführt. Insbesondere ist dabei denkbar, dass Teile des digitalen Zwillings zur Durchführung einer Auswertung, insbesondere temporär, von dem ersten Computervorrichtungsbestandteil auf den zweiten Computervorrichtungsbestandteil transferiert werden.

Bei der Befestigungsvorrichtung handelt es sich um eine Befestigung, die im Bauwesen verwendet wird, wie beispielsweise ein Anker, ein Dübel, eine Schraube, ein Bohrhaken oder dergleichen. Unter einem Anker ist beispielsweise dabei ein Bauteil oder eine Anordnung von Bauteilen zur zugsicheren Verbindung bzw. Verankerung zu verstehen. Die Befestigungsvorrichtung ist zur Installation in einer Befestigungsumgebung, beispielsweise einer Wand, einem Mauerwerk, einer Decke oder dergleichen, vorgesehen. Die Installation erfolgt typi- scherweise durch kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verankerung bzw. Verbindung der Befestigungsvorrichtung in der Befestigungsumgebung, beispielsweise durch Einkleben in ein in der Befestigungsumgebung eingebrachtes Bohrloch. Durch die Installation wird die Befestigungsvorrichtung in einen an der Befestigungsumgebung angeordneten Zustand überführt. Es sei angemerkt, dass derartige Befestigungsvorrichtungen dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind.

Der Befestigungsvorrichtung ist ein, insbesondere eindeutiger, Identifikator zuordenbar oder zugeordnet. Unter einem Identifikator ist ein Merkmal zur, insbesondere eindeutigen, Identifizierung der Befestigungsvorrichtung zu verstehen. In einer Ausführungsform ist der Identifikator einer jeden im Überwachungssystem umfassten Befestigungsvorrichtung im Rahmen des Überwachungssystems eindeutig. Der Identifikator kann beispielsweise eine Nummer oder ein Code aus alphanumerischen Zeichen umfassen. Weitere Ausführungsformen des Indikators sind denkbar und einem Fachmann geläufig. Insbesondere kann der Identifikator auch, beispielsweise in Form eines Textes, einer Nummer, eines Barcodes, eines QR-Codes oder dergleichen, auf der Befestigungsvorrichtung aufgebracht sein. Somit ist der Identifikator einem Nutzer des Überwachungssystems, beispielsweise einem Handwerker, direkt durch Ablesen bzw. digitales Einlesen zugänglich.

Der Befestigungsvorrichtung ist ferner zumindest eine Befestigungseigenschaft zuordenbar oder zugeordnet. Die Befestigungseigenschaft stellt dabei ein für die entsprechende Befestigungsvorrichtung (identifizierbar über den Identifikator) charakteristisches Merkmal oder eine charakteristische Größe oder Information - zumindest zu einem definierten Zeitpunkt während der Installation und/oder während des angeordneten Zustands - dar. Die Befestigungseigenschaft umfasst dabei insbesondere eine technische, insbesondere physikalische, chemische und/oder materialbezogene, Eigenschaft der Befestigungsvorrichtung oder betreffend die Befestigungsvorrichtung. Ferner sind auch anderweitige Informationen denkbar, die eine Interpretation hinsichtlich einer technischen, insbesondere physikalischen, chemischen und/oder materialbezogenen, Eigenschaft der Be- festigungsvorrichtung oder betreffend die Befestigungsvorrichtung zulassen (beispielsweise ein Typ der Befestigungsvorrichtung, der eine Aussage über eine Materialeigenschaft induziert). In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssystems ist die Befestigungseigenschaft aus einer Liste von Eigenschaften gewählt, die umfasst: die Befestigungsvorrichtung betreffende Eigenschaften, beispielsweise o eine Qualität der Befestigungsvorrichtung (wie Zertifizierungen) o ein Typ der Befestigungsvorrichtung o ein Wartungs- oder Inspektion- oder Instandsetzungsintervall (im Folgenden werden unter Wartung sowohl Wartung als auch Inspektion und Instandsetzung verstanden) der Befestigungsvorrichtung o ein Material der Befestigungsvorrichtung o eine Bauform oder Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung o eine technische Spezifikation der Befestigungsvorrichtung, z.B. eine Zugfestigkeit, Bruchfestigkeit etc. die Befestigungsumgebung betreffende Eigenschaften, beispielsweise o ein Material und eine Beschaffenheit der Befestigungsumgebung o eine Information zu einem mittels der Befestigungsvorrichtung an der Befestigungsumgebung angeordneten Gegenstand die Installation der Befestigungsvorrichtung betreffende Eigenschaften, beispielsweise o eine Art und/oder eine ID eines Werkzeugs, das während der Installation der Befestigungsvorrichtung genutzt wird/wurde o eine Art und/oder ID eines Befestigungszubehörs, das während der Installation der Befestigungsvorrichtung genutzt wird/wurde o ein Kraftprofil und/oder Momentprofil und/oder Vibrationsprofil, das während der Installation der Befestigungsvorrichtung, insbesondere während eines Bohrlochbohrens zur Installation und/oder während des Befestigens (Setzens) der Befestigungsvorrichtung, erfasst wird/wurde o eine Lochtiefe, ein Lochdurchmesser, eine Güte der Reinigung des Lochs, o eine Position und/oder Pose der Befestigungsvorrichtung nach der Installation, eine Wartung (oder Inspektion oder Instandsetzung) der Befestigungsvorrichtung betreffende Eigenschaften, beispielsweise o ein Zeitpunkt einer letzten Wartung, o durchgeführte Wartungsmaßnahmen, von der Befestigungsvorrichtung mittels einer Sensorvorrichtung erfasste Messwerte betreffende Eigenschaften, beispielsweise o erfasste Messwerte (Rohdaten an sich) und/oder ausgewertete Messwerte ausgewertete und/oder interpretierte Eigenschaften, beispielsweise Informationen zu einer berechneten Sicherheit. sowie Kombinationen dieser. Eine Kombination dieser Befestigungseigenschaften könnte beispielsweise aus der Summe derjenigen oben genannten Eigenschaften bestehen, die im Falle einer Installation einer Befestigungsvorrichtung relevant sind - beispielsweise bei einem Anker die Befestigungsvorrichtung betreffende Eigenschaften, die Befestigungsumgebung betreffende Eigenschaften sowie die Installation der Befestigungsvorrichtung betreffende Eigenschaften.

Unter „Installation“ ist der Vorgang des Anordnens der Befestigungsvorrichtung an bzw. in der Befestigungsumgebung, beispielsweise einem Mauerwerk, zu verstehen. Die Bezeichnung „während der Installation“ umfasst neben dem eigentlichen Setzen (Festkleben, Einschrauben etc.) der Befestigungsvorrichtung insbesondere auch das Setzen vorbereitende und/oder nachbereitende Aktivitäten. Derartige vorbereitende und/oder nachbereitende Aktivitäten können beispielsweise das vorbereitende Anmischen eines Bindemittels, das Bohren eines Bohrlochs oder das Aushärten des Bindemittels sein. Somit umfasst der unter „während der Installation“ zu verstehende Zeitraum im Wesentlichen alle Aktivitäten, die an der Arbeitsstelle (z.B. auf der Baustelle) in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Installieren (Setzen) der Befestigungsvorrichtung stehen.

Der der Befestigungsvorrichtung zugeordnete Identifikator sowie die zumindest eine der Befestigungsvorrichtung zugeordnete Befestigungseigenschaft werden an die Computervorrichtung des Überwachungssystems bereitgestellt. Unter „bereitstellen“ ist insbesondere zu verstehen, dass der Computervorrichtung die entsprechenden Größen - in Form von Daten - übergeben oder signaltechnisch zugeleitet werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens können die entsprechenden Größen durch Einlesen aus einer Datei der Computervorrichtung bereitgestellt werden. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Verfahrens können die Größen unter Verwendung einer Signalübertragung an die Computervorrichtung bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssystems werden der Identifikator und die Befestigungseigenschaft während der Installation erfasst und anschließend der Computervorrichtung bereitgestellt. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform werden der Identifikator und die Befestigungseigenschaft während eines an der Befestigungsumgebung angeordneten Zustands der Befestigungsvorrichtung erfasst und anschließend der Computervorrichtung bereitgestellt. Es sei angemerkt, dass das Bereitstellen zeitlich unabhängig (insbesondere später) von dem Erfassen des Identifikators und der Befestigungseigenschaft erfolgen kann. In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssystems werden der Identifikator und die Befestigungseigenschaft wiederholt, insbesondere kontinuierlich, erfasst und der Computervorrichtung bereitgestellt. Auf diese Weise kann eine engmaschige Überwachung, ein sogenanntes „Monitoring“, der Befestigungsvorrichtung (einschließlich der Befestigungsumgebung) in ebenfalls wiederholt bis hin zu dauerhaft durchgeführten Auswertungen realisiert werden.

Unter einem digitalen Zwilling ist ein digitales, virtuelles Model zu verstehen, das der Befestigungsvorrichtung zugeordnet ist und zumindest die der Computervorrichtung bereitgestellte Befestigungseigenschaft beinhaltet. Insbesondere umfasst der digitale Zwilling neben den reinen Daten der Befestigungseigen - schaft(en) ferner Modelle, Annahmen und/oder Simulationen betreffend die repräsentierte Befestigungsvorrichtung. Der Identifikator dient im digitalen Zwilling als Kennzeichen desjenigen Datensatzes, der der den Identifikator tragenden Befestigungsvorrichtung eindeutig zugeordnet ist. Auf diese Weise werden im digitalen Zwilling Identifikator und Befestigungseigenschaft einer Befestigungsvor- richtung (einschließlich Befestigungsumgebung) miteinander verknüpft. Die Computervorrichtung ist dazu eingerichtet, den zu einer Befestigungsvorrichtung gehörenden digitalen Zwilling anzulegen und zu aktualisieren, d.h. vorzuhalten und zu pflegen.

Durch Auswerten des digitalen Zwillings mittels der Computervorrichtung wird die Befestigungsvorrichtung überwacht. „Überwachen“ bezeichnet dabei, dass eine Zustandsinformation betreffend die Befestigungsvorrichtung (einschließlich der Befestigungsumgebung) ermittelt wird, wobei die Zustandsinformation eine Aussage zum Zustand, beispielsweise Verschleiß, Wartungsnotwendigkeit, Austauschnotwendigkeit, Kräfteverteilung oder dergleichen, zulässt. Es sei angemerkt, dass die Zustandsinformation nicht notwendigerweise eine statische Information ist, sondern ebenfalls einen zeitabhängigen Verlauf, beispielsweise einen Trend, eine Entwicklung, eine Prognose oder dergleichen betreffen kann. Die Ermittlung der Zustandsinformation durch Auswertung erlaubt es, im Rahmen der Überwachung der Befestigungsvorrichtung(en) eine Maschinen-, Prozess- und/oder Bedieneffizienz bei der Installation und/oder Wartung der Befestigungsvor- richtung(en) zu erhöhen, beispielsweise durch eine Frühindikation von Problemen, Fehlern, notwendigen Aktivitäten (wie Wartung) und eine damit einhergehende gezielte Planbarkeit von Aktivitäten im Zusammenhang mit der Installation und/oder Wartung der Befestigungsvorrichtung(en). In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die durch Auswertung abgeleitete Zustandsinformation derart definiert oder gewählt, dass sie zumindest eine der folgenden Aspekte betrifft: einen Zustand, insbesondere einen Betriebs- oder Nutzungszustand, der Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eine Lastverteilung an der Befestigungsvorrichtung, ein Abnutzungsgrad oder ein Verschleiß einen Zustand der Befestigungsumgebung, beispielsweise eine Feuchtigkeit oder Temperatur der Befestigungsumgebung

Auffälligkeiten, welche auf Installations- und/oder Wartungsfehler schließen lassen, beispielsweise eine zu hohe Verspannung der Befestigungsvorrichtung im Mauerwerk

Auffälligkeiten, welche auf einen Defekt der Befestigungsvorrichtung und/oder der Befestigungsumgebung schließen lassen, beispielsweise Materialbrüche oder Risse im Mauerwerk oder Kombinationen derer.

Es ist denkbar, in einer Ausführungsform des Verfahrens vorzusehen, dass unterschiedliche Auswertungen durchgeführt werden, d.h. unterschiedliche Zustandsinformationen ermittelt werden. So ist denkbar, dass eine durchzuführende Auswertung durch einen Nutzer des Überwachungssystems wählbar ist. Derart kann ein besonders umfassendes und flexibel anpassbares Verfahren angegeben werden, mit dem ein Nutzer eine besonders gute Übersicht über den Zustand der Befestigungsvorrichtung (einschließlich der Befestigungsumgebung) erhält. Ferner ist denkbar, dass Auswertungen automatisiert oder teilautomatisiert, insbesondere auch für unterschiedliche Gruppen von Nutzern, durchgeführt, insbesondere initiiert, werden.

Aus dem Stand der Technik ist bisher bekannt, zur Gewährleistung einer Sicherheitsanforderung eine Befestigungsvorrichtung vor einer Installation durch eine umfangreiche, zeitraubende und kostspielige Zertifizierung hinreichend abzusichern. Ferner existieren bezüglich des Setzens einer Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eines Ankers, oftmals Mindestanforderungen und präzise Vorgaben, deren Erfüllen nach Installation der Befestigungsvorrichtung, d.h. in angeordnetem Zustand der Befestigungsvorrichtung, regelmäßig und aufwendig kontrolliert werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen ganzheitlichen Ansatz für die Überwachung der Befestigungsvorrichtung(en) zu realisieren, der neben Befestigungseigenschaften der Befestigungsvorrichtung, Befestigungseigenschaften der Befestigungsumgebung sowie Befestigungseigenschaften der zur Installation verwendeten Werkzeuge ebenfalls ausgewertete oder interpretierte Befestigungseigenschaften (wie zeitabhängige Veränderungen über einen Lebenszyklus einer Befestigungsvorrichtung) in einer Auswertung berücksichtigt. Insbesondere kann eine Begleitung der Installation und des Betriebs (d.h. der Nutzung) der Befestigungsvorrichtung - einschließlich Wartung und Inspektion - mit einer regelmäßigen Funktionsüberwachung und Frühwarnfunktion erweitert werden. Damit kann eine deutlich verbesserte Sicherheit im Betrieb der Befestigungsvorrichtung sowie eine deutlich verbesserte Effizienz bei der Installation und im Betrieb erreicht werden. Im Detail lassen sich folgende Vorteile durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichen: schnellere Erfassung und Bereitstellung von Befestigungseigenschaften verbesserte Effizienz bei der Planung, Installation und/oder Wartung von Befestigungsvorrichtungen und/oder optimierte Wartungszyklen signifikante Beschleunigung bei der Überwachung, insbesondere bei der Auswertung der bereitgestellten Befestigungseigenschaften einschließlich einer automatisiert erstellter Dokumentation lückenloses Prüfen der Befestigungseigenschaften, insbesondere von Messwerten, anstatt hoher Sicherheitsmarge und Stichprobenmessungen verbesserte Datenauswertung, beispielsweise durch Verknüpfung verschiedener Befestigungseigenschaften, ggf. auch unterschiedlicher Befestigungsvorrichtungen, im digitalen Zwilling des Überwachungssystems Ableitung konkreter Ausgaben und Handlungsanweisungen mit zielgruppengerechter Aufbereitung, insbesondere abhängig von lokalen Regulato- rien und Präferenzen der jeweiligen Nutzer erhöhte Sicherheit und beruhigter Gemütszustand

In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssystems wird die Befestigungsvorrichtung durch Auswertung des digitalen Zwillings hinsichtlich einer Abweichung der Befestigungseigenschaft von einer Soll-Befestigungseigenschaft (beispielsweise einer Abweichung einer ermittelten Ist- Kraft von einer Soll-Kraft) und/oder hinsichtlich eines Erfüllens der Befestigungseigenschaft eines Befestigungseigenschaftskriteriums (beispielsweise eines Erreichens eines Wartungstermins) überwacht.

In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssystems wird die Auswertung des digitalen Zwillings mittels eines maschinellen Lernsystems durchgeführt, wobei das maschinelle Lernsystem eingerichtet ist, die Auswertung basierend auf der zumindest einen bereitgestellten Befestigungseigenschaft durchzuführen, d.h. insbesondere eine Zustandsinformation basierend auf der zumindest einen bereitgestellten Befestigungseigenschaft auszuwerten. Unter dem maschinellen Lernsystem ist dabei insbesondere eine technische Realisierung eines selbstlernenden Systems zu verstehen, das aus vorgegebenen Beispielen - den sogenannten Trainingsdaten - lernt und nach Beendigung der Lernphase die gelernten Verhalte verallgemeinern kann, indem es Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Trainingsdaten identifiziert und abrufbar macht. Derartige maschinelle Lernsysteme sind prinzipiell bekannt, beispielsweise aus DE 10 2005 050577 Al. Es wird vorgeschlagen, dass in einer Ausführungsform des Verfahrens zum Ermitteln einer Zustandsinformation das maschinelle Lernsystem ein, insbesondere künstliches, neuronales Netz umfasst. Ein maschinelles Lernsystem, insbesondere ein neuronales Netz wie beispielsweise ein bayessches Netz, weist dabei den Vorteil auf, dass gegenüber statistischen Ansätzen eine zuverlässigere und präzisere Ermittlung einer Zustandsinformation betreffend die Befestigungsvorrichtung (einschließlich Befestigungsumgebung) möglich ist. Insbesondere können auch bei großen Mengen an Messdaten und unterschiedlichen Einflussfaktoren auf eine Zustandsinformation sinnvolle Ergebnisse bei der Ermittlung der entsprechenden Zustandsinformation erhalten werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das neuronale Netz als ein rekurrentes neuronales Netz oder als ein faltendes neuronales Netz realisiert. Denkbar ist auch, dass das maschinelle Lernsystem eine Regression ausführt, also einen Verlauf einer Zustandsinformation vorhersagt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssys- tems wird in Abhängigkeit der Auswertung, insbesondere in Abhängigkeit der Zustandsinformation, eine Ausgabeinformation, insbesondere eine Handlungsanweisung, insbesondere einer weiteren Computervorrichtung, bereitgestellt. In einem Ausführungsbeispiel kann die Ausgabe einem Nutzer des Überwachungssystems bereitgestellt werden, beispielsweise mittels einer Ausgabevorrichtung der Computervorrichtung oder mittels einer Ausgabevorrichtung einer weiteren Computervorrichtung wie einem Smart Device (Smart Phone, Tablet, Smart Watch, Computer oder dergleichen). Insbesondere kann dabei die Ausgabeinformation unter Verwendung einer Datenkommunikationsvorrichtung an eine von der Computervorrichtung externe weitere Computervorrichtung erfolgen. Es sei darauf hingewiesen, dass unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in Kombination mit der Ausgabe der zumindest teilweise auf der ermittelten Zustandsinformation basierenden Ausgabeinformation, die ermittelte Zustandsinformation betreffend die Befestigungsvorrichtung (einschließlich der Befestigungsumgebung) der menschlichen Wahrnehmung des Nutzers vorteilhaft zugänglich wird. Die Ausgabeinformation bezeichnet dabei eine zur Ausgabe mittels einer Ausgabevorrichtung aufbereitete, insbesondere nutzerfreundlich aufbereitete, und zumindest teilweise auf der ermittelten Zustandsinformation basierenden Information. Insbesondere kann die Ausgabeinformation auch der Zustandsinformation entsprechen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betrieb des Überwachungssys- tems betrifft die Ausgabeinformation, insbesondere die Handlungsanweisung, den Zustand der Befestigungsvorrichtung (einschließlich Befestigungsumgebung), eine Veränderung des Zustands, beispielsweise einen Fortschritt oder Trend, der Befestigungsvorrichtung, eine Abweichung oder einen Trend in Richtung einer Abweichung von einer Soll-Befestigungseigenschaft der Befestigungsvorrichtung, und/oder eine Auffälligkeit hinsichtlich des Zustands der Befestigungsvorrichtung.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Aktor zumindest teilweise basierend auf der Auswertung, insbesondere in Abhängigkeit der ermittelten Zustandsinformation, gesteuert. Zur Steuerung eines physikalischen Aktors, beispielsweise eines Wartungsroboters, wird dazu die ermittelte Zustandsinformation an eine Steuervorrichtung des physikalischen Aktors ausgegeben, insbesondere übermittelt. Mittels der Steuervorrichtung kann somit unter Verwendung der Zustandsinformation eine Steuergröße zum Ansteuern des physikalischen Aktors ermittelt werden. Eine Steuervorrichtung dient dabei der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des physikalischen Aktors, beispielsweise durch Anwendung von Regelroutinen und/oder Steuerroutinen. Die Steuervorrichtung ist zumindest dazu vorgesehen, zumindest teilweise anhand der ermittelten Zustandsinformation eine weitere Verarbeitung durchzuführen und derart die entsprechende Zustandsinformation in eine Steuergröße zum Ansteuern des physikalischen Aktors zu übersetzen. Beispielsweise ist denkbar, dass in Abhängigkeit der ermittelten Zustandsinformation eine automatische Wartung einer Befestigungsvorrichtung mittels eines Wartungsroboters erfolgt, wobei der Wartungsroboter vom Überwa- chungssystem instruiert wird, die entsprechende Befestigungsvorrichtung mit vorbestimmtem Identifikator aufzusuchen und zu warten. Auf diese Weise kann ein besonders effizientes Verfahren zur Überwachung angegeben werden. Das Überwachungssystem in Verbindung mit dem Verfahren zur Überwachung ermöglicht es, ein zumindest teilautonomes Überwachungssystem samt Verfahren zu funktionalisieren. Insbesondere wird somit ermöglicht, dass Überwachungssystem in ein „Smart Building System“ oder ein „Building Information Model“ zu integrieren (oder mit diesem zu koppeln), bei dem in einer Computervorrichtung digitale Zwillinge ganzer Bauwerke, der Infrastruktur, von Werkzeugen, Werkstücken bis hin zum digitalen Zwilling der Befestigungsvorrichtung gepflegt werden. Die oben eingeführten Befestigungseigenschaften, beispielsweise in Form von Messwerten und zugehörigen Auswertungen betreffend die Befestigungsvorrichtungen, stellen dabei eine vorteilhafte Ergänzung bestehender Ansätze dar. Insbesondere kann ein mächtiges Analysemodell basierend auf den Befestigungseigenschaften (betreffend Befestigungsvorrichtung, Installationsprozess, Befestigungsumfeld, ...) angegeben werden. Über einfache statistische Auswertungen hinaus ermöglicht das Verfahren, komplexe Analysemodelle für eine vorausschauende Abschätzung, insbesondere eine zeitliche Extrapolation, des Zustands von Befestigungsvorrichtungen zu machen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Überwachungssystem einer Befestigungsvorrichtung vorgeschlagen. Das Überwachungssystem umfasst eine Befestigungsvorrichtung mit einem Identifikator und eine Computervorrichtung (als sogenanntes „Backend“). Die Computervorrichtung ist dazu eingerichtet, einen digitalen Zwilling zumindest zu der Befestigungsvorrichtung vorzuhalten. Das Überwachungssystem ist dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb des Überwachungssystems zumindest einer Befestigungsvorrichtung durchzuführen. Es gelten die hinsichtlich des Verfahrens vorgebrachten Erläuterungen ebenfalls bezüglich des Überwachungssystems.

In einer Ausführungsform des Überwachungssystems weist die Befestigungsvorrichtung eine, insbesondere energieautonome, Sensorvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Befestigungseigenschaft in Form von Messwerten zu erfassen, wobei die Befestigungsvorrichtung eine Schnittstelle aufweist, die mit der Sensorvorrichtung signaltechnisch verbunden und dazu ausgebildet ist, einer externen Auslesevorrichtung, insbesondere der Computervorrichtung, die zumindest eine Befestigungseigenschaft bereitzustellen, wobei die externe Auslesevorrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest die Befestigungseigenschaft von der Schnittstelle der Sensorvorrichtung zu empfangen.

Eine derartige, insbesondere energieautonome, Befestigungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Befestigungseigenschaft in Form von Messwerten zu erfassen, und eine Schnittstelle aufweist, die mit der Sensorvorrichtung signaltechnisch verbunden und dazu ausgebildet ist, einer externen Auslesevorrichtung die zumindest eine Befestigungseigenschaft bereitzustellen, ist einem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus DE 10 2019 211 867. Die Sensorvorrichtung kann zur Erfassung der Befestigungsgrößen einen oder mehrere Sensorelemente aufweisen. Die Sensorelemente können als passive Sensorelemente oder aktive Sensorelemente ausgebildet sein. Unter einem aktiven Sensorelement soll dabei insbesondere ein Sensor verstanden werden, der derart ausgebildet ist, das ein elektrisches Signal ohne elektrische Energie von außen erzeugbar ist. Das aktive Sensorelement kann beispielsweise als ein Thermoelement, als ein Lichtsensor, als eine photovoltaische Zelle oder als ein Drucksensor, insbesondere als ein piezoelektrischer Drucksensor, ausgebildet sein. Das aktive Sensorelement kann beispielsweise als ein piezoelektrisches oder ein elektrodynamisches Sensorelement ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist das aktive Sensorelement zur Erzeugung einer mechanischen oder elektromagnetischen Anregung ausgebildet, wobei eine Antwort auf diese Anregung durch das aktive Sensorelement in ein elektrisches Signal umwandelbar ist. Im Gegensatz zu dem passiven Sensorelement benötigt das aktive Sensorelement elektrische Energie von außen zur Erzeugung der Anregung. Das aktive Sensorelement kann beispielsweise als eine piezoelektrische Schicht, ein Schallgeber, ein Vibrationselement oder auch ein elektronischer Schwingkreis ausgeführt sein. Unter einem passiven Sensor soll insbesondere ein Sensor verstanden werden, dessen Parameter durch die Messgröße verändert wird. Vorzugsweise ist der passive Sensor derart ausgebildet, dass der Parameter durch die Messgröße unabhängig von einer angelegten Spannung bzw. Energieversorgung veränderbar ist. Die Umwandlung in ein elektrisches Signal erfolgt vorzugsweise sobald elektrische Energie zur Verfügung steht. Insbesondere kann eine Elektronik diesen Parameter in ein elektrisches Signal umwan- dein. Der passive Sensor kann beispielsweise als ein induktives, kapazitives, re- sistives und optisches Sensorelement, oder als ein Druck-, Kraft-, Inertial-, Licht-, Feuchte-, Temperatur- oder Magnetfeldsensor, als ein Thermoelement oder als ein Mikrofon ausgebildet sein. Die Elektronik kann beispielsweise einen ASIC, einen IC bzw. integrierten Schaltkreis oder einen Mikroprozessor umfassen. Des Weiteren kann die Sensorvorrichtung bzw. die Elektronik eine Speichereinheit umfassen. In der Speichereinheit kann die Befestigungsgröße zumindest zeitweise gespeichert. Des Weiteren kann in der Speichereinheit eine Identifikationsinformation digital gespeichert sein, über die die Befestigungsvorrichtung identifizierbar ist. Die Identifikationsinformation kann beispielsweise eine Typ-, Modell-, Herstellerangaben und/oder eine eindeutige Identifizierung umfassen.

Bei der Befestigungseigenschaft in Form von Messwerten handelt es sich insbesondere um physikalische Größen, über die der Zustand der Befestigung der Befestigungsvorrichtung, der Zustand der Befestigungsvorrichtung und/oder der Zustand der Befestigungsumgebung (d.h. des Werkstoffs, in welchem die Befestigungsvorrichtung angebracht ist), charakterisierbar ist. Die Befestigungseigenschaft kann beispielsweise als eine Kraft ausgebildet sein, mit der die Befestigungsvorrichtung angebracht ist, bei einem Anker beispielsweise die Druckkraft auf eine Mutter. Alternativ oder zusätzlich kann die Befestigungseigenschaft auch als eine Position und/oder Orientierung der Befestigungsvorrichtung ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, dass die Befestigungseigenschaft als eine Information bezüglich der Feuchtigkeit und/oder Korrosion und/oder Temperatur im Bereich der Befestigungsvorrichtung ausgebildet ist.

Die Schnittstelle kann als eine drahtlose Schnittstelle oder als eine Kontaktschnittstelle ausgebildet sein. Unter einer drahtlosen Schnittstelle soll dabei insbesondere eine Schnittstelle verstanden werden, über die die Befestigungseigenschaft in Form der Messwerte und/oder der Identifikator der Befestigungsvorrichtung drahtlos übertragbar ist. Die Schnittstelle kann dabei beispielsweise als eine Bluetooth-, LoRaWAN-, WLAN-, ZigBee-, NFC-, Wibree- oder WiMAX-Schnitt- stelle realisiert sein. Im mit der drahtlosen Kommunikationseinheit verbundenen Zustand ist die Schnittstelle als eine drahtlose Schnittstelle ausgebildet. Unter einer Kontaktschnittstelle soll dabei insbesondere eine Schnittstelle verstanden werden, über die über einen direkten Kontakt mit der externen Auslesevorrichtung Daten austauschbar sind. Die Schnittstelle, insbesondere die Kontaktschnittstelle, umfasst vorzugsweise ein Kontaktelement, das zur Übertragung von Daten mittels eines elektrischen Leiters oder eines Lichtschwingungsleiters ausgebildet ist. Die drahtlose Kommunikationseinheit ist vorzugsweise verbindbar mit dem Kontaktelement der Schnittstelle ausgebildet. Vorteilhaft kann über die Verbindung der drahtlosen Kommunikationseinheit mit der Schnittstelle eine als Kontaktschnittstelle ausgebildete Schnittstelle in eine drahtlose Schnittstelle umgewandelt werden. Die drahtlose Kommunikationseinheit kann beispielsweise als ein RFID-Tag oder ein SAW-Tag ausgebildet sein.

Die externe Auslesevorrichtung weist ebenfalls eine Schnittstelle zur Kommunikation auf, über die ein von der Schnittstelle der Befestigungsvorrichtung bereitgestelltes Signal empfangbar ist. Die Schnittstelle kann beispielsweise als eine Bluetooth-, LoRaWAN-, WLAN-, ZigBee-, NFC-, Wibree- oder WiMAX-Schnitt- stelle ausgebildet sein. Die externe Auslesevorrichtung kann beispielsweise als eine akkubetriebene externe Auslesevorrichtung ausgebildet sein. In einer Ausführungsform des Überwachungssystems ist die externe Auslesevorrichtung als ein Werkzeug, insbesondere eine Werkzeugmaschine, zur Vorbereitung und/oder zur Durchführung der Installation der Befestigungsvorrichtung und/oder zur Durchführung einer Wartung (oder Inspektion oder Instandhaltung) der Befestigungsvorrichtung realisiert. Die Auslesevorrichtung, insbesondere das Werkzeug, ist dabei dazu eingerichtet, mit der Schnittstelle der Befestigungsvorrichtung zu kommunizieren, um eine Befestigungseigenschaft, beispielsweise in Form von Messwerten, und/oder den Identifikator der Befestigungsvorrichtung zu übertragen. Diese Daten können anschließend von der Auslesevorrichtung, insbesondere dem Werkzeug, an die Computervorrichtung des Überwachungssystems übermittelt werden. Ferner kann die Auslesevorrichtung, insbesondere das Werkzeug, ein entsprechendes Feedback an den die Auslesevorrichtung bedienenden Nutzer geben. Die Werkzeugmaschine kann beispielhaft als eine Bohrmaschine, als eine Schlagbohrmaschine, als ein Bohrhammer, als ein Schrauber, als ein Drehschlagschrauber oder dergleichen ausgebildet sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass die externe Auslesevorrichtung als ein speziell zum Auslesen der Befestigungsvorrichtung bzw. der Schnittstelle vorgesehenes Gerät ausgebildet ist. Es ist ebenfalls denkbar, dass die externe Auslesevorrichtung als Smart Device ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist ebenso denkbar, dass die externe Auslesevorrichtung als eine autonome Vorrichtung ausgebildet ist, die die Messvorrichtung autonom ansteuert und ausliest, beispielsweise ein Roboter o- der eine Drohne. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die externe Auslesevorrichtung als eine stationäre Einheit (beispielsweise ein WLAN-Router) ausgebildet ist, die im Sendebereich zumindest einer Befestigungsvorrichtung, vorzugsweise in einem Sendebereich mehrerer Befestigungsvorrichtungen, installiert ist. Über die als stationäre Einheit ausgebildete externe Auslesevorrichtung können vorteilhaft mehrere Befestigungsvorrichtungen periodisch mittels der Schnittstelle ausgelesen werden.

Beispielhaft sind im Folgenden einige denkbare Nutzergruppen des Überwa- chungssystems genannt:

Installateure, die über genutzte Werkzeuge und/oder Computervorrichtungen wie Smartphones mit den Befestigungsvorrichtungen, den Werkzeugen sowie der Computervorrichtung interagieren

Facility Manager (beispielsweise Eigentümer oder Verwalter) und Nutzer eines Bauwerks, die über die Computervorrichtung beliebige Ausgaben über Zustand, Fortschritt und Auffälligkeiten abrufen können und/oder Eingaben machen können; ferne sind Alarmfunktionen an diese Nutzergruppe denkbar.

Inspekteure, die über die Computervorrichtung Wartungen effizient planen und vorbereiten können, beispielsweise indem sie über die Computervorrichtung schnell kritische Befestigungsvorrichtung, die Auffälligkeiten zeigen, identifizieren können

Ferner ist denkbar, das Überwachungssystem mit Nachrüstlösungen in Form von unabhängigen Messeinrichtungen (d.h. Sensorvorrichtungen ohne konkreten Bezug zu einer Befestigungsvorrichtung) zu erweitern, wobei die Messeinrichtungen an kritischen und/oder zu überwachenden Bereichen gezielt angeordnet werden können. Derartige unabhängige Messeinrichtungen werden analog wie Befestigungsvorrichtungen mit Sensorvorrichtungen in das Überwachungssystem eingebunden und weisen ebenfalls einen, insbesondere eindeutigen, Identifikator auf. Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreicher Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Überwachungssystems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreib eines Überwachungssystems einer Befestigungsvorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Verfahrens zum Betreib eines Überwachungssystems einer Befestigungsvorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Verfahrens zum Betreib eines Überwachungssystems einer Befestigungsvorrichtung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Verfahrens zum Betreib eines Überwachungssystems einer Befestigungsvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems 10. Das Überwachungssystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Befestigungsvorrichtungen 100, hier als Anker zur zugsicheren Verankerung in einem Mauerwerk als Befestigungsumgebung 102 dargestellt. Die Installation dieser Befestigungsvorrichtungen 100 erfolgt durch kraftschlüssige und formschlüssige Verankerung in der Befestigungsumgebung 102, indem die Befestigungsvorrichtungen 100 jeweils in einem in der Befestigungsumgebung 102 eingebrachten (hier nicht näher dargestellten) Bohrloch angeordnet und verschraubt werden. Jede Befestigungsvorrichtung 100 weist einen eindeutigen Identifikator 104 auf, der hier als Zahlencodierung realisiert ist. Der Identifikator 104 ist jeweils in Form eines Barcodes 106 auf einer jeden Befestigungsvorrichtung 100 repräsentiert.

Das Überwachungssystem 10 umfasst ferner eine Computervorrichtung 200, die dazu eingerichtet ist, einen digitalen Zwilling 202 zu jeder der Befestigungsvorrichtungen 100 vorzuhalten. Ein solcher digitaler Zwilling 202 einer Befestigungsvorrichtung 100 entsteht dabei durch virtuelles Verknüpfen des Identifikators 104 und zumindest einer Befestigungseigenschaft 112 betreffend die Befestigungsvorrichtung 100. Eine Befestigungseigenschaft 112 charakterisiert die jeweilige Befestigungsvorrichtung 100 und deren Installation in der Befestigungsumgebung 102. In diesem Ausführungsbeispiel sind einer jeweiligen Befestigungsvorrichtung 100 folgende Befestigungseigenschaften 112 prinzipiell zuordenbar - und im Rahmen des Überwachungssystems auch ermittelbar: die Befestigungsvorrichtung 100 betreffende Eigenschaften, konkret eine Zertifizierung, ein Typ, ein Wartungsintervall sowie eine technische Spezifikation (wie Zugfestigkeit, Bruchfestigkeit) der Befestigungsvorrichtung 100; die Befestigungsumgebung 102 betreffende Eigenschaften, konkret ein Material und eine Beschaffenheit der Befestigungsumgebung 102; die Installation der Befestigungsvorrichtung 100 betreffende Eigenschaften, konkret eine Art und ID eines Werkezeugs 300, das während der Installation der Befestigungsvorrichtung 100 genutzt wird/wurde, ein Kraftprofil, das während des Verschraubens der Befestigungsvorrichtung 100 erfasst wird/wurde sowie eine Position 108 (z.B. als GPS- Koordinaten o- der als relative Positionsdaten bezüglich einer Referenzposition (beispielsweise am Eingang des Gebäudes); hier dargestellt durch ein (x,y,z)- Triplet) der Befestigungsvorrichtung 100 nach der Installation; eine die Wartung der Befestigungsvorrichtung 100 betreffende Eigenschaften, konkret der Zeitpunkt und die Aktivitäten einer letzten Wartung; sowie von der Befestigungsvorrichtung 100 mittels einer Sensorvorrichtung 110 erfasste Eigenschaften, konkret mittels der Sensorvorrichtung 110 erfasste Messwerte und daraus ausgewertete und interpretierte Eigenschaften.

Die Sensorvorrichtung 110 einer jeden Befestigungsvorrichtung 100 ist dabei energieautonom realisiert, indem sie eine besonders langlebige Batterie aufweist. Die Sensorvorrichtung 110 erfasst während ihres Betriebs, beispielsweise im zeitlichen Abstand von jeweils einem Tag, eine Befestigungseigenschaft 112 in Form von Messwerten. Die Sensorvorrichtung 110 umfasst zur Erfassung von Messwerten ein Sensorelement (hier nicht näher dargestellt, vgl. aber DE 10 2019 211 867) in Form eines piezoelektrischen Drucksensors (hier als Unterlegscheibe realisiert), der einen Druck ermittelt, der auf die Befestigungsvorrichtung 100 während ihres in der Befestigungsumgebung 102 angeordneten Zustands wirkt. Die Befestigungsvorrichtung 100 weist ferner eine Schnittstelle 114 auf, die mit der Sensorvorrichtung 110 signaltechnisch verbunden und dazu ausgebildet ist, einer externen Auslesevorrichtung 400 - hier entweder einem bei der Installation verwendeten Werkzeug 300 oder einer weiteren Computervorrichtung 500 wie einem Smart Device 500a - die Befestigungseigenschaft 112 bereitzustellen. Angaben zu Zertifizierung, Typ, Wartungsintervall, technischen Spezifikation sowie die Befestigungsumgebung 102 betreffenden Eigenschaften können der Computervorrichtung 200 beispielsweise durch einen Handwerker, der die Installation der Befestigungsvorrichtung 100 vornimmt, insbesondere über eine weitere Computervorrichtung 500 wie ein Smart Device 500a bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können derartige Angaben auch messtechnisch erfasst bzw. eingelesen werden (beispielsweise über den Barcode 106 auf der Befestigungsvorrichtung 100) und der Computervorrichtung 200 bereitgestellt werden.

Angaben zur Installation der Befestigungsvorrichtung 100 (wie z.B. Art und ID eines bei der Installation verwendeten Werkzeugs 300) oder zur Wartung (Zeitpunkt und Aktivität der letzten Wartung) können ebenfalls manuell durch den Handwerker, der die Installation bzw. Wartung der Befestigungsvorrichtung 100 vornimmt, oder auch automatisiert - beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle 302 des Werkzeugs 300, die mit der Computervorrichtung 200 verbunden bzw. verbindbar ist - der Computervorrichtung 200 bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Werkzeug 300 auch als externe Auslesevorrichtung 400 dienen bzw. diese Funktion integrieren.

Die Komponenten des Überwachungssystems 10, d.h. die Befestigungsvorrichtung 100, die Auslesevorrichtung 400, das Werkzeug 300 sowie die weitere Computervorrichtung 500 sind jeweils dazu eingerichtet, mit der Computervorrichtung 200 signaltechnisch zur Datenkommunikation in Verbindung zu stehen (Daten bereitstellen und/oder Daten abrufen), wie es durch das Funk-Symbol an jeder Komponente dargestellt ist. Das jeweilige Gerät weist dafür zumindest eine Schnittstelle zur Kommunikation auf.

Das in Figur 1 dargestellte Überwachungssystem 10 ist dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren 1000 zum Betrieb eines Überwachungssystems 10 zumindest einer Befestigungsvorrichtung 100 durchzuführen. Das Verfahren 1000 ist in Figur 2 in Form eines Verfahrensdiagramms dargestellt. In Verfahrensschritt 1002 werden ein der Befestigungsvorrichtung 100 zugeordneter Identifikator 104 und eine der Befestigungsvorrichtung 100 zugeordnete Befestigungseigenschaft 112 an die Computervorrichtung 200 des Überwachungssystems 10 bereitgestellt. Mittels der Computervorrichtung 200 wird in Verfahrensschritt 1004 durch Verknüpfen des Identifikators 104 und der Befestigungseigenschaft 112 ein digitaler Zwilling 202 der Befestigungsvorrichtung 100 in der Computervorrichtung 200 angelegt und/oder aktualisiert, d.h. gepflegt und vorgehalten. In Verfahrensschritt 1006 wird durch Auswertung des digitalen Zwillings 202 die Befestigungsvorrichtung 100 überwacht. Dabei umfasst die Computervorrichtung 200 ein (hier nicht näher dargestelltes) maschinelles Lernsystem, mittels dessen die Auswertung des digitalen Zwillings 202 durchgeführt wird, wobei das maschinelle Lernsystem eingerichtet ist, die Auswertung basierend auf den be- reitgestellten Befestigungseigenschaften 112 durchzuführen. Die Befestigungsvorrichtung 100 wird beispielsweise durch Auswertung des digitalen Zwillings 202 hinsichtlich einer Abweichung der Befestigungseigenschaften 112 von einer Soll- Befestigungseigenschaft und hinsichtlich eines Erfüllens der Befestigungseigenschaft 112 eines Befestigungseigenschaftskriteriums überwacht. In Verfahrensschritt 1008 wird in Abhängigkeit der Auswertung eine Ausgabeinformation, insbesondere in Form einer Handlungsanweisung, durch die Computervorrichtung 200 ermittelt und einer weiteren Computervorrichtung 500, hier beispielsweise einem Smart Device oder einem Werkzeug 300, bereitgestellt und somit an einen Nutzer des Überwachungssystems 100 ausgegeben. Die Ausgabeinformation, insbesondere die Handlungsanweisung, betrifft dabei einen Zustand, eine Veränderung eines Zustands und/oder Auffälligkeiten betreffend den Zustand der Befestigungsvorrichtung 100.

Ausgehend von diesem Verfahren 1000 sind unterschiedliche Anwendungsszenarien, d.h. Ausgestaltungen oder Erweiterungen des Verfahrens 1000, denkbar.

In Figur 3 wird das alternative oder zusätzliche Anwendungsszenario 1100 „Installationsbegleitung“ dargestellt. In Verfahrensschritt 1102 werden zunächst die Befestigungsvorrichtung 100 betreffende Befestigungseigenschaften 112 wie Zertifizierung, Typ, Vorspannkraft und Wartungsintervall von einer zu verbauenden Befestigungsvorrichtung 100 ausgelesen. Das Auslesen erfolgt dabei durch Einscannen des auf der Befestigungsvorrichtung 100 aufgebrachten Barcodes 106 mittels eines zur Installation vorgesehenen Werkzeugs 300 oder einer Auslesevorrichtung 400 oder mittels einer weiteren Computervorrichtung 500. Ferner werden über ein Smart Device des Installateurs (als weitere Computervorrichtung 500) die Befestigungsumgebung 102 betreffende Eigenschaften wie das Material der Befestigungsumgebung 102 eingegeben. In Verfahrensschritt 1104 werden die Installation der Befestigungsvorrichtung 100 betreffende Eigenschaften wie die Art und ID des Werkzeugs 300, eine Position des Werkzeugs 300 (mittels einer Positionserfassungsvorrichtung 304, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist), elektrische Leistung sowie Drehmoment durch das Werkezeug 300 erfasst. In Verfahrensschritt 1106 werden Betriebsparameter wie das Drehmoment des Werkzeugs 300 entsprechend der Vorgabe der Spezifikation zur Befestigungsvorrichtung 100 automatisch angepasst. Sodann werden in Verfahrensschritt 1108 die oben genannten Daten zu den Befestigungseigenschaften 112 betreffend die Befestigungsvorrichtung 100, betreffend die Befestigungsumgebung 102 und betreffend das Werkzeug 300 der Computervorrichtung 200 bereitgestellt. Letztere Daten umfassen insbesondere auch ein Kraftprofil und/oder Drehmomentprofil, das während des Verschraubens der Befestigungsvorrichtung 100 mittels einer Messvorrichtung 306 des Werkzeugs erfasst wurde sowie die Position 108 der Befestigungsvorrichtung 100, die durch Übernehmen der Position des Installationswerkzeugs 300 erhalten wurde. Folglich werden der Identifikator 104 und die Befestigungseigenschaft 112 während der Installation (einschließlich Vor- und Nachbereitung des reinen Vorgangs des Setzens der Befestigungsvorrichtung 100) der Befestigungsvorrichtung 100 erfasst. Ebenfalls wird der Identifikator 104 der Befestigungsvorrichtung 100 der Computervorrichtung 200 bereitgestellt. Die Daten werden in einem der Befestigungsvorrichtung 100 mittels des Identifikators 104 zuordenbaren digitalen Zwilling 202 abgespeichert. Es ist denkbar, dass Daten von mehreren Befestigungsvorrichtungen 100 zusammengeführt und gespeichert werden. Sodann wird in Verfahrensschritt 1110 durch Auswertung des digitalen Zwillings 202 die Befestigungsvorrichtung 100 überwacht. Von der Installation wird eine zusammenfassende Auswertung erstellt, die als Dokumentation des Installationsprozesses in Verfahrensschritt 1112 in Form einer Ausgabeinformation durch die Computervorrichtung 200 ermittelt und einer weiteren Computervorrichtung 500, hier in Form eines Smart Devices, bereitgestellt und somit an einen Nutzer des Überwachungssystems 100 ausgegeben wird.

Alternativ ist denkbar, das Anwendungsszenario „Installationsbegleitung“ derart abzuwandeln, dass Verfahrensschritt 1106 nicht Teil des Verfahrens ist. Insbesondere dient dieses Anwendungsszenario dann vorrangig einer effizienten Dokumentation.

In Figur 4 wird das alternative oder zusätzliche Anwendungsszenario „Zustandsmonitoring“ dargestellt, das von einem vorhanden digitalen Zwilling 202 - beispielsweise erstellt gemäß Verfahrensschritten 1002, 1004 des Verfahrens 1000 - ausgeht, hier dargestellt durch den Block 1202. In Verfahrensschritt 1204 werden anschließend Befestigungseigenschaften 112 einer Befestigungsvorrichtung 100 gemeinsam mit deren Identifikator 104 erfasst und der Computervorrichtung 200 bereitgestellt. Somit werden der Identifikator 104 und die Befestigungseigenschaft 112 während eines an der Befestigungsumgebung 102 angeordneten Zustands der Befestigungsvorrichtung 100 erfasst. Diese Erfassung kann beispielsweise durch eine automatisierte Bereitstellung, insbesondere mittels der Sensorvorrichtung 110 der Befestigungsvorrichtung 100, und/oder durch einen Nutzer des Überwachungssystems 10, insbesondere einen mit der Installation oder mit einer Wartung beauftragten Handwerker, bereitgestellt werden. Ferner ist denkbar, auch weitere Sensorik, die beispielsweise Befestigungseigenschaften 112 betreffend die Befestigungsumgebung 102 bereitstellt, einzusetzen. Die Daten werden in dem bereits bestehenden, der Befestigungsvorrichtung 100 mittels des Identifikators 104 zuordenbaren, digitalen Zwilling 202 aktualisiert. Die Verfahrensschritte 1202 sowie 1204 laufen dabei wiederholt, insbesondere kontinuierlich ab (s.u.). Dadurch ist ein regelmäßig aktualisierter Stand zur Befestigungsvorrichtung 100 sowie der umliegenden Befestigungsumgebung 102 im Überwa- chungssystem 10 bekannt, aus dem sodann Zustand, Trends und Warnungen mittels Auswertung des digitalen Zwillings in Verfahrensschritt 1206 abgeleitet werden können. Der Verfahrensschritt 1206 kann ebenfalls wiederholt, insbesondere kontinuierlich, durchgeführt werden, sodass durch die Wiederholung oder kontinuierliche Durchführung der Verfahrensschritt 1204, 1206, 1208 - dargestellt durch den gestrichelten Pfeil - ein „Monitoring“ entsteht. In einem Verfahrensschritt 1208 kann - insbesondere bei Vorliegen von Veränderungen betreffend den Zustand oder anderweitigen Kriterien wie eines bestimmten Zeitablaufs - eine zusammenfassende Auswertung erstellt werden, die als Dokumentation des Zustands der Befestigungsvorrichtung 100 (einschließlich Befestigungsumgebung 102) in Verfahrensschritt 1210 in Form einer Ausgabeinformation durch die Computervorrichtung 200 ermittelt und einer weiteren Computervorrichtung 500, hier in Form eines Smart Devices, bereitgestellt und somit an einen Nutzer des Überwachungssystems 10 ausgegeben wird. Insbesondere bei Vorliegen von Veränderungen oder Auffälligkeiten, beispielsweise Ungereimtheiten oder überschrittenen Grenzwerten, ist denkbar, die Ausgabeinformation in Form einer Warnung und/oder eines Alarms (beispielsweise in Form einer sogenannten „Push- Nachricht“) an den Nutzer des Überwachungssystems 10 auszugeben. Das gesamte Verfahren 1200 kann ebenfalls wiederholt ablaufen.

Ferner ist denkbar, dass sich Nutzer des Überwachungssystems 10 für sie relevante Informationen von der Computervorrichtung 200 gezielt auslesen. Dieser Datenabruf kann jederzeit - beispielsweise mit einer weiteren Computervorrichtung 500, insbesondere einem Smart Device - erfolgen. Gemäß des Anwendungsszenarios resultieren verbesserte Ausgaben für die Nutzer des Überwachungssystems 10. Neben verbesserten, insbesondere aktuellen, Zustandsinformationen sowie Prognosen, beispielsweise von Standzeit und Wartungsbedarf, lassen sich konkretere Handlungsempfehlungen oder Handlungsoptionen ableiten und ausgeben. Ferner ist denkbar, Ausgaben, insbesondere Handlungsanweisungen, mit spezifischen Regeln und/oder Filtern zu optimieren, um sowohl gesetzliche Vorgaben als auch Empfehlungen von Handwerkskammern oder firmeninternen Vorschriften zu berücksichtigen. Auf diese Weise können die Ausgaben individuell zugeschnitten werden, je nach Nutzer (Installateur, Sicherheitsbeauftragter, Eigentümer, ...), für den die entsprechende Ausgabe erstellt wird.

In Figur 5 wird das alternative oder zusätzliche Anwendungsszenario „Wartungsbegleitung“ dargestellt. Unter „Wartung“ werden ebenfalls Inspektion und Instandhaltung verstanden. Das Verfahren 1300 geht ebenfalls von einem vorhanden digitalen Zwilling 202 - beispielsweise erstellt gemäß Verfahrensschritten 1002, 1004 des Verfahrens 1000 - aus, hier dargestellt durch den Block 1302. Folglich liegen alle für die vorgeschriebenen Wartungszyklen benötigten Informationen (wie Befestigungstyp, Position 108, Befestigungsdatum, Zeitablauf seit Befestigungsdatum, Zeitraum eines Wartungszyklus, Installationsverlauf, vorhergehende Wartungsprotokolle, aktueller Zustand sowie Prognosen) bereits im digitalen Zwilling 202 in der Computervorrichtung 200 bereit. Wie oben erwähnt, sind diese Informationen durch einen Nutzer des Überwachungssystems 10 jederzeit mittels einer weiteren Computervorrichtung 500, beispielsweise mittels eines Smart Devices, abrufbar. In Verfahrensschritt 1304 wird in Folge einer Auswertung des digitalen Zwillings 202, mit der (in diesem Beispiel) mehrere Befestigungsvorrichtungen 100 überwacht werden, bestimmt, welche Befestigungsvorrichtungen 100 gewartet werden sollen - beispielsweise anhand eines aus der Auswertung abgeleiteten Trends bzw. einer Prognose und/oder anhand des Erfüllens der für eine Wartung einschlägigen Eigenschaften (beispielsweise Ablauf einer bestimmten Frist). Die zu wartenden Befestigungsvorrichtungen 100 werden sodann in Verfahrensschritt 1306 gemeinsam mit den Befestigungseigenschaften 112 Position 108, Typ der Befestigungsvorrichtung 100 und Werkzeug 300 in Form einer Ausgabeinformation durch die Computervorrichtung 200 ermittelt und einer weiteren Computervorrichtung 500, hier in Form eines Smart Devices, bereitgestellt und somit an einen mit der Wartung beauftragten Handwerker ausgegeben. Vorteilhaft müssen auf diese Weise lediglich solche Befestigungsvorrichtungen 100 gewartet werden, für die das Erfüllen bestimmter Kriterien (beispielsweise Fristablauf) und/oder besondere Auffälligkeiten (wie ein bestimmter Trend) identifiziert wurden. Die Effizienz in der Überwachung der Befestigungsvorrichtungen 100 kann folglich deutlich erhöht werden. Nach Durchführung der Wartung - beispielsweise einschließlich Ermitteln bestimmter Befestigungseigenschaften 112 und/oder Nachziehen der Befestigungsvorrichtung 100 - werden die neu ermittelten Befestigungseigenschaften 112 samt Auffälligkeiten und Datum der Wartung wieder unter Angabe des Identifikators 104 der Computervorrichtung 200 bereitgestellt (Verfahrensschritt 1308). Die Daten werden in Verfahrensschritt 1310 in dem bereits bestehenden, der Befestigungsvorrichtung 100 mittels des Identifikators 104 zuordenbaren, digitalen Zwilling 202 aktualisiert. Dadurch ist ein nach Durchführung der Wartung aktualisierter Stand zu den Befestigungsvorrichtungen 100 sowie der umliegenden Befestigungsumgebung 102 im Überwachungssystem 10 bekannt, aus dem sodann weiterhin Zustand, Trends und Warnungen abgeleitet und frühzeitig Maßnahmen ergriffen werden können.