Zustand von Assets und Ökosystem

Zustandsmodelle für Asset und Ökosystem — Zustandsdomänen, der aggregierte Health Score mit Abzügen und Erholung, Trends, chronische Assets und Prognose.

Zustand des Assets (Asset Health)

Im Zentrum der Operational Health Matrix steht kein Ereignis, kein Alarm und kein Task, sondern das betriebene Asset.

Jedes Asset besitzt einen eigenen Betriebszustand, der fortlaufend aus der Telemetrie, der Betriebshistorie, den Analyseergebnissen und den bestätigten Operational Issues berechnet wird.

Asset Health ermöglicht es, nicht nur den aktuellen Zustand der Geräte zu bewerten, sondern auch deren Veränderungstendenz, das Betriebsrisiko und den Einfluss auf die Gesamtstabilität der Infrastruktur.

Asset-Health-Modell

Jedes Asset ist durch ein einziges digitales Profil abgebildet.

flowchart TD
    A["Asset"] --> CFG["Konfiguration"]
    CFG --> TEL["Telemetrie"]
    TEL --> EV["Evidence"]
    EV --> ISSUE["Operational Issues"]
    ISSUE --> MH["Wartungshistorie"]
    MH --> HS["Health Score"]
    HS --> PRED["Prognose"]

Die Asset-Karte enthält:

  • Identifikatoren;
  • Gerätetyp;
  • Hersteller;
  • Modell;
  • Seriennummer;
  • Region;
  • Koordinaten;
  • Eigentümer;
  • Organisation;
  • aktuelle Konfiguration;
  • Änderungshistorie;
  • installierte Firmware;
  • verknüpfte Geräte;
  • Wartungsjournal;
  • aktive Probleme;
  • behobene Probleme;
  • den berechneten Health Score.
Detailansicht eines Assets mit dem Gesamt-Health-Score des Knotens, den Subscores je Domäne, den offenen Issues des Knotens, den zugehörigen Tasks und der Wartungshistorie. Detailansicht eines Assets mit dem Gesamt-Health-Score des Knotens, den Subscores je Domäne, den offenen Issues des Knotens, den zugehörigen Tasks und der Wartungshistorie.
Asset Health: Health Score des Knotens mit Subscores, Issues des Knotens, Tasks und Historie

Zustandsdomänen

Der Zustand eines Assets wird über mehrere unabhängige Domänen bewertet.

DomäneZweck
CommunicationKommunikationsqualität
ArchiveVollständigkeit der Archive
MeteringZuverlässigkeit der Messungen
PressureBetrieb des Druckkanals
TemperatureBetrieb des Temperaturkanals
PowerStromversorgung und Batterie
ConfigurationKorrektheit der Parameter
RegistryÜbereinstimmung mit dem Register
FirmwareStabilität der Softwareversion
IntegrityAnzeichen von Manipulation
SecuritySicherheit im Betrieb

Jede Kennzahl wird unabhängig berechnet.

Zustandskomponenten

Der Health Score ist eine aggregierte Kennzahl.

Zum Beispiel:

DomänePunkte
Communication100
Archive96
Metering99
Pressure100
Temperature100
Power71
Firmware98
Registry100
Integrity100
Security100

Der endgültige Zustand wird nach der Normalisierung aller Komponenten bestimmt.

Zustandsstufen

Jedes Asset befindet sich in einem der Betriebszustände.

ZustandBedeutung
Excellentvoll funktionsfähig
Goodgeringfügige Abweichungen
AttentionBeobachtung erforderlich
DegradedBetrieb eingeschränkt
Criticalhohes Ausfallrisiko
FailedAsset erfüllt seine Funktion nicht

Die Schwellenwerte werden durch die Richtlinie der Organisation festgelegt.

Zustandstrend

OHM speichert nicht nur den aktuellen Wert, sondern auch die Richtung der Veränderung.

flowchart TD
    EXC["Excellent"] --> GOOD["Good"]
    GOOD --> ATT["Attention"]
    ATT --> DEG["Degraded"]
    DEG --> CRIT["Critical"]

Das System berechnet gleichzeitig:

  • die Degradationsrate;
  • die Dauer des aktuellen Zustands;
  • die Anzahl der Übergänge;
  • die Wiederholungshäufigkeit.

So lassen sich Geräte erkennen, die zwar noch arbeiten, aber rasch an Stabilität verlieren.

Chronische Assets

Ein Asset erhält automatisch die Kennzeichnung Chronic, wenn sich dieselben Operational Issues dauerhaft wiederholen.

Zum Beispiel:

  • fünf Batteriewechsel innerhalb eines Jahres;
  • ständiger Verlust von Archiven;
  • regelmäßige Kommunikationsprobleme;
  • mehrfaches Wiederöffnen desselben Canon.

Solche Geräte erfordern eine gesonderte Analyse, selbst wenn sie derzeit korrekt arbeiten.

Zustand des Ökosystems (Ecosystem Health)

Asset Health bewertet ein einzelnes Gerät.

Ecosystem Health beschreibt den Zustand der gesamten Infrastruktur.

In die Berechnung fließen ein:

  • alle aktiven Assets;
  • alle Operational Issues;
  • die Kritikalität der Probleme;
  • Großstörungen (Massive Incidents);
  • die Datenqualität;
  • der Zustand der Kommunikationsinfrastruktur;
  • die operativen KPI.

Zustand je Hierarchieebene

OHM berechnet den Zustand auf jeder Ebene.

flowchart TD
    A["Asset"] --> ST["Station"]
    ST --> D["Bezirk"]
    D --> R["Region"]
    R --> ORG["Organisation"]
    ORG --> ECO["Gesamtes Ökosystem"]

So lässt sich sofort erkennen, welche Region den größten Einfluss auf die Gesamtkennzahl hat.

Gewichtete Aggregation

Bei der Berechnung von Ecosystem Health geht jedes Asset mit einem eigenen Gewicht ein.

Das Gewicht kann berücksichtigen:

  • den Gerätetyp;
  • die kommerzielle Bedeutung;
  • die Anzahl der Verbraucher;
  • die Kategorie des Objekts;
  • das Volumen des transportierten Gases;
  • die Auswirkung auf die Sicherheit.

Dadurch wirkt sich der Ausfall eines Reserveobjekts nicht genauso stark aus wie der Ausfall eines zentralen Knotens.

Operative Heatmap

Die Ergebnisse werden als Heatmap dargestellt.

Jede Region wird entsprechend ihrem aktuellen Health Score eingefärbt.

Zusätzlich zeigt die Karte:

  • die Anzahl der Critical Issues;
  • Massive Incidents;
  • SLA-Verletzungen;
  • Communication Health;
  • Archive Health;
  • eine Degradationsprognose.

Kennzahl Health Score

Der Health Score ist eine integrale Kennzahl für den Betriebszustand eines Objekts.

Er dient:

  • dem Vergleich von Assets;
  • der Bewertung von Regionen;
  • der Rangfolge von Risiken;
  • der Bewertung der Betriebseffizienz;
  • der Analyse der Dynamik.

Der Health Score ersetzt die Telemetrie nicht und verdeckt keine Primärinformationen.

Er ist ein aggregierter Betriebsindex.

Basisformel

Das Basismodell verwendet eine gewichtete Summe der Domänen.

Health=(Weight×Domain Score)\text{Health} = \sum (\text{Weight} \times \text{Domain Score})

wobei die Summe aller Gewichte eins ergibt.

Bewertung je Domäne (Domain Score)

Jede Domäne wird unabhängig berechnet.

Zum Beispiel:

flowchart TD
    COM["Communication"] --> AV["Verfügbarkeit"]
    COM --> FR["Aktualität"]
    COM --> SS["Sitzungsstabilität"]
    COM --> SQ["Signalqualität"]
    AV --> CS["Communication Score"]
    FR --> CS
    SS --> CS
    SQ --> CS

Die übrigen Domänen werden analog berechnet.

Abzugsmodell

Operational Issues senken die resultierende Kennzahl.

Die Höhe des Abzugs hängt ab von:

  • Severity;
  • Priority;
  • der Dauer;
  • der Wiederholungshäufigkeit;
  • der bestätigten Root Cause;
  • dem Business Impact.

Zum Beispiel:

flowchart LR
    CI["Critical Issue"] --> PEN["Abzug"]
    PEN --> HSD["Health Score sinkt"]

Nach bestätigter Behebung wird der Abzug schrittweise aufgehoben.

Erholung

OHM stellt den Health Score nicht sofort wieder her.

Nach der Behebung gilt eine Stabilisierungsphase.

Damit wird verhindert, dass ein Gerät fortwährend zwischen den Zuständen „funktionsfähig“ und „gestört“ wechselt.

Historie der Kennzahl

Für jedes Objekt wird die vollständige Änderungshistorie der Kennzahl gespeichert.

Damit lassen sich analysieren:

  • die Degradation;
  • die Wirkung von Reparaturen;
  • die Effektivität der Wartung;
  • saisonale Veränderungen;
  • die Lebensdauer der Geräte.

Die Historie wird nicht rückwirkend neu berechnet.

Zustandsprognose

Bei ausreichender Historie erstellt das System eine Prognose für die Entwicklung des Health Score.

Die Prognose nutzt:

  • die Degradationsrate;
  • die Wiederholungshäufigkeit;
  • die Saisonalität;
  • zugehörige Ereignisse;
  • die Qualität der Wartung;
  • die Ergebnisse früherer Reparaturen.

Die resultierende Prognose dient ausschließlich als analytische Empfehlung und ersetzt nicht die ingenieurtechnische Beurteilung.

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