DE102010032877A1 - Method for operating production plant, involves executing working process by controlling system that is assigned to production plant and assigning criterion of working station of human operator or robot by control system - Google Patents

Method for operating production plant, involves executing working process by controlling system that is assigned to production plant and assigning criterion of working station of human operator or robot by control system Download PDF

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Dipl.-Ing. Reichenbach Matthias
Dipl.-Ing. Schreiber Matthias
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Abstract

The method involves executing working process by a control system that is assigned to a production plant (10). Human operators (20) or robots are assigned by the control system according to the criterion of the working station (12). Each operator or robot is assigned to one or multiple working stations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a production plant according to the preamble of patent claim 1.

Produktionsanlagen, in welchen sowohl Menschen als auch Roboter eingesetzt werden sollen, sind üblicherweise so aufgebaut, dass bestimmte Arbeitsstationen der Produktionsanlage von menschlichen Arbeitern und andere Arbeitsstationen der Produktionsanlage von Robotern bedient werden. Die Auslegung der Produktionsanlage ist in dieser Hinsicht starr, die Zuteilung von Arbeitsstationen zu Menschen oder Robotern fest vorgeschrieben. Üblicherweise sind daher auch die Roboter fest an ihren jeweiligen Arbeitsstationen montiert, so dass eine flexible Umgestaltung der Produktionsanlage nicht möglich ist und der Ausfall von einzelnen Einheiten zu einem Stillstand der gesamten Anlage führt. Zusammen mit der oftmals ebenfalls festen Installation von Transportsystemen führt dies obendrein zu einer festen Taktzeit der Anlage, so dass der Durchsatz der Anlage nicht flexibel auf aktuelle Produktionsanforderungen einstellbar ist.Production plants in which both humans and robots are to be used are usually constructed so that certain workstations of the production plant are operated by robotic workers and other workstations of the production plant. The design of the production facility is rigid in this regard, mandating the allocation of workstations to humans or robots. Usually, therefore, the robots are permanently mounted on their respective workstations, so that a flexible transformation of the production plant is not possible and the failure of individual units leads to a standstill of the entire system. Together with the often fixed installation of transport systems, this also leads to a fixed cycle time of the plant, so that the throughput of the system can not be flexibly adjusted to current production requirements.

Aus der EP 1 570 324 B1 ist ein Verfahren für eine dynamische Automatisierung bekannt, bei welchem mobile Roboter eingesetzt werden, die sich in Abhängigkeit von durchzuführenden Arbeitsschritten in unterschiedliche Arbeitsräume begeben und dort mit menschlichen Arbeitern kooperieren, indem sie den menschlichen Arbeitern Aufträge bezüglich der durchzuführenden Arbeitsschritte übermitteln. Solche Systeme weisen eine erhöhte Flexibilität auf, die selbst-bewegliche Natur der Roboter stellt jedoch hohe Anforderungen an deren Programmierung, so dass auch hier Änderungen nur schwer durchführbar sind.From the EP 1 570 324 B1 For example, a method for dynamic automation is known in which mobile robots are deployed which, depending on the work steps to be performed, move to different workspaces and cooperate there with human workers by submitting orders to the human workers with regard to the work steps to be performed. Such systems have an increased flexibility, but the self-moving nature of the robot makes high demands on their programming, so that changes are difficult to carry out here.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches eine besonders flexible und einfache Anpassung des Betriebs der Produktionsanlage an unterschiedliche Produktionsanforderungen ermöglicht.The present invention is therefore based on the object to provide a method for operating a production plant according to the preamble of claim 1, which allows a particularly flexible and easy adjustment of the operation of the production plant to different production requirements.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Ein solches Verfahren betrifft den Betrieb einer Produktionsanlage mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen zur Durchführung wenigstens eines jeweiligen Arbeitsschrittes. Zum Betreiben der Produktionsanlage ist ein der Produktionsanlage zugeordnetes Steuerungssystem vorgesehen. Mittels des Steuerungssystems werden erfindungsgemäß gemäß wenigstens einem eine Produktionsanforderung betreffenden Kriterium den Arbeitsstationen menschliche Arbeiter oder Roboter zugewiesen, wobei jeder Arbeiter oder Roboter einer oder mehreren Arbeitsstationen zugewiesen werden kann. Mit anderen Worten kann mittels des Steuerungssystems flexibel und bedarfsgerecht die jeweils benötigte Anzahl von menschlichen Arbeitern und Robotern den einzelnen Arbeitsstationen der Produktionsanlage zugewiesen werden, um die Produktionsanlage zu jedem Zeitpunkt optimal ausgelastet zu betreiben. Durch die flexible Zuweisung können zudem ausgefallene Roboter oder dergleichen problemlos ersetzt werden oder deren Ausfall gegebenenfalls kurzfristig durch den Einsatz menschlicher Arbeit überbrückt werden. Ein solches Verfahren ermöglicht daher zudem einen besonders störungsarmen Betrieb der Produktionsanlage. Durch die wechselnde Zahl von verwendeten Robotern und menschlichen Arbeitern ist zudem eine Anpassung der Taktrate der Produktionsanlage an eventuelle äußere Bedürfnisse problemlos möglich.Such a method relates to the operation of a production plant with a plurality of workstations for carrying out at least one respective work step. For operating the production plant, a production system associated with the control system is provided. By means of the control system, according to the invention, at least one criterion relating to a production requirement is assigned to the workstations by human workers or robots, whereby each worker or robot can be assigned to one or more workstations. In other words, the required number of human workers and robots can be assigned to the individual workstations of the production plant flexibly and as needed by means of the control system in order to operate the production plant optimally utilized at any time. Due to the flexible allocation also failed robots or the like can be easily replaced or their failure may be bridged in the short term by the use of human labor. Such a method therefore also allows a particularly low-noise operation of the production plant. Due to the changing number of used robots and human workers also an adjustment of the clock rate of the production plant to any external needs is easily possible.

Es ist hierbei besonders zweckmäßig, als die Produktionsanforderung betreffendes Kriterium eine zu fertigende Stückzahl eines Produktes zu verwenden. Damit ist eine auslastungsgerechte Besetzung der Produktionsanlage jederzeit zu gewährleisten.In this case, it is particularly expedient to use a criterion for the production requirement as the quantity of a product to be manufactured. Thus, a utilization-oriented occupation of the production plant is to be guaranteed at all times.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Arbeitsstationen ausschließlich mit menschlichen Arbeitern besetzt, wenn die zu fertigende Stückzahl unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt. Bei Kleinserienproduktion, beim Serienanlauf oder bei anderen Situationen, die eine geringe Produktionsstückzahl erfordern, werden also nur menschliche Arbeiter verwendet, da der Einsatz von Robotern, die bei diesen Stückzahlen nicht ausgelastet würden, hier unökonomisch ist. Bei besonders geringen Stückzahlen kann zudem ein einzelner Arbeiter mehrere Arbeitsstationen bedienen, so dass jeder Arbeiter optimal ausgelastet und nicht unterfordert ist.In a preferred embodiment, the workstations are occupied exclusively with human workers when the number of pieces to be manufactured is below a first threshold value. For small series production, start of production or other situations requiring low production quantities, only human workers are used, since the use of robots which would not be utilized at these quantities is uneconomical here. In addition, with very small quantities, a single worker can operate several workstations, so that every worker is optimally utilized and not under-challenged.

Liegt die zu fertigende Stückzahl oberhalb des Schwellenwertes für die ausschließlich menschliche Besetzung der Produktionsanlage, jedoch unterhalb eines zweiten Schwellenwertes, so werden den Arbeitsstationen sowohl menschliche Arbeiter als auch Roboter zugewiesen. Dies kann durch die Steuereinrichtung sehr schnell erfolgen, so dass bei einer kurzfristigen Erhöhung der Produktionskapazität die menschlichen Arbeiter mit Robotern unterstützt werden.If the number of pieces to be produced is above the threshold for the exclusively human occupation of the production facility, but below a second threshold value, the workstations are assigned both human workers and robots. This can be done very quickly by the controller, so that with a short-term increase in production capacity, the human workers are supported with robots.

Oberhalb des zweiten Schwellenwertes, also bei einer hohen zu fertigenden Stückzahl beispielsweise im vollen Serienbetrieb, werden alle Arbeitsstationen ausschließlich mit Robotern besetzt, um die Vorteile der Automatisierung voll auszunutzen und die menschlichen Arbeiter nicht zu überfordern.Above the second threshold, ie at a high volume to be produced, for example, in full series operation, all workstations are exclusively occupied with robots to fully exploit the benefits of automation and not to overburden the human workers.

Ingesamt werden also in allen Betriebszuständen der Produktionsanlage menschliche Arbeiter und Roboter so auf die Arbeitsstationen verteilt, dass sowohl die Arbeiter als auch die Roboter immer optimal ausgelastet sind und keine Kapazitäten bzw. Ressourcen verschwendet werden.In total, therefore, in all operating conditions of the production plant human Distribute workers and robots to the workstations so that both the workers and the robots are always optimally utilized and no resources or resources are wasted.

Es ist dabei besonders zweckmäßig, bei der Ausführung des Verfahrens Roboter zu verwenden, welche ausgelegt sind, bevorstehende Kollisionen mit Objekten in ihrer Umgebung zu erkennen und bei einer solchen Erkennung einen Bewegungsablauf zu unterbrechen. Dies ermöglicht eine sichere Zusammenarbeit von Menschen und Robotern im unmittelbaren Nahbereich, beispielsweise innerhalb einer einzelnen Arbeitsstation.It is particularly useful in the execution of the method to use robots which are designed to detect impending collisions with objects in their environment and to interrupt a movement in such a recognition. This allows for secure collaboration of people and robots in the immediate vicinity, for example, within a single workstation.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann zu jedem Roboter ein zugeordneter Laserscanner angeordnet werden, welcher einen kegelförmigen, den Roboter umschließenden Bereich abtastet und bei Eindringen eines Objekts oder Arbeiters in diesem Bereich einen Bewegungsablauf des Roboters unterbricht. Sowohl durch eine aktive Kollisionserkennung durch die Roboter als auch durch zugeordnete Laserscanner kann ein Konflikt zwischen Robotern und menschlichen Arbeitern zuverlässig vermieden werden, ohne dass Schutzzäune oder dergleichen notwendig sind. Hierdurch sinkt der Platzbedarf für die Roboter in der Produktionsanlage, wobei gleichzeitig die Flexibilität ihrer Anordnung erhöht wird. Insbesondere Stellplatzwechsel der Roboter sind problemlos zu bewerkstelligen, da keine aufwändigen Schutzvorrichtungen ab- und wieder aufgebaut werden müssen.Alternatively or additionally, an associated laser scanner can be arranged for each robot, which scans a cone-shaped, the robot enclosing area and interrupts a movement sequence of the robot when an object or worker in this area. Both through active collision detection by the robots and by associated laser scanners, a conflict between robots and human workers can be reliably avoided without the need for protective fences or the like. This reduces the space required for the robots in the production plant, at the same time increasing the flexibility of their arrangement. In particular, changing the position of robots are easy to accomplish, since no time-consuming protection devices must be dismantled and rebuilt.

Vorzugsweise wird bei gleichzeitigem Einsatz von Robotern und menschlichen Arbeitern jedem Roboter jeweils eine Arbeitsaufgabe und jedem menschlichen Arbeiter jeweils eine Mehrzahl von Arbeitsaufgaben zugewiesen. Jeder menschliche Arbeiter kann damit beispielsweise eine Mehrzahl von Robotern bedienen und mit Vorprodukten versorgen. Eine solche Konstellation nutzt die besondere Flexibilität menschlicher Arbeiter, während der Roboter beispielsweise für repetitive Aufgaben, die besonders schnell durchzuführen sind, Einsatz findet.Preferably, with the simultaneous use of robots and human workers, each robot is assigned a work task and each human worker a plurality of work tasks. For example, each human worker can use it to serve a number of robots and supply them with intermediate products. Such a constellation takes advantage of the special flexibility of human workers, while the robot, for example, for repetitive tasks that are particularly fast to implement, is used.

Zur optimalen Ausnutzung der Arbeitsstationen ist es ferner zweckmäßig, in den Arbeitsstationen jeweilige Werkzeuge zu verwenden, welche sowohl von menschlichen Arbeitern als auch von Robotern bedienbar sind. Die Arbeitsstationen müssen bei einer Umbesetzung somit nicht jeweils neu an den menschlichen Arbeiter oder den Roboter angepasst werden, sondern können ohne Pause weiter verwendet werden. Hierzu können beispielsweise die Roboter dazu ausgelegt sein, für menschliche Hände ausgelegte Werkzeuge zu benutzen. Hierzu würden dann die Manipulatoren der Roboter entsprechend angepasst. Alternativ ist es möglich, entsprechend angepasste Werkzeuge zu verwenden, die beispielsweise zwei Handhabungsbereiche besitzen. Ein erster Handhabungsbereich wäre dabei ergonomisch an die menschliche Hand angepasst, während ein zweiter Handhabungsbereich dazu ausgelegt ist, mit einem Manipulator eines Roboters zu interagieren.For optimum utilization of the workstations, it is also expedient to use in the workstations respective tools which can be operated both by human workers and by robots. The workstations therefore do not have to be newly adapted to the human worker or the robot during a relocation, but can continue to be used without rest. For this purpose, for example, the robots may be designed to use tools designed for human hands. For this purpose, the manipulators of the robot would be adjusted accordingly. Alternatively, it is possible to use appropriately adapted tools, for example, having two handling areas. A first handling area would be ergonomically adapted to the human hand, while a second handling area is designed to interact with a manipulator of a robot.

Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens eine von wenigstens einem menschlichen Arbeiter und/oder wenigstens einem Roboter betriebene Arbeitsstation von weiteren menschlichen Arbeitern mit Vorprodukten und/oder Material versorgt wird. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn ein Arbeitsablauf beispielsweise vorsieht, dass gewisse Teile oder Vorprodukte in Magazinen vorgehalten werden müssen und dies nicht wirtschaftlich automatisiert erfolgen kann.It is advantageous if at least one workstation operated by at least one human worker and / or at least one robot is supplied with precursors and / or material by further human workers. This is especially useful if a workflow, for example, provides that certain parts or precursors must be kept in magazines and this can not be done economically automated.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 eine Produktionsanlage zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens bei niedriger Auslastung. 1 a production plant for carrying out an embodiment of the method according to the invention at low utilization.

2 die Produktionsanlage gemäß 1 bei mittlerer Auslastung und 2 the production plant according to 1 at medium capacity and

3 ein Roboter zur Verwendung mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem zugeordneten Laserscanner zum Schutz von in dessen Nahbereich tätigen Arbeitern. 3 a robot for use with an embodiment of the method according to the invention with an associated laser scanner for the protection of working in its vicinity workers.

Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Produktionsanlage, die hier zur Herstellung von Kraftfahrzeuggetrieben ausgelegt ist, umfasst eine Mehrzahl von Arbeitsstationen 12, die wiederum Arbeitsflächen 14 und Vorratsbehälter 16 umfassen, die der Übersichtlichkeit halber hier nicht alle bezeichnet sind. Den Arbeitsstationen 12 sind zudem Werkzeugmaschinen, beispielsweise Pressen 18, zugeordnet.One in total with 10 designated production plant, which is designed here for the production of motor vehicle transmissions, comprises a plurality of workstations 12 which in turn work surfaces 14 and reservoir 16 include, for the sake of clarity not all are designated here. The workstations 12 are also machine tools, such as presses 18 , assigned.

Um die Produktionsanlage 10 unter wechselnden Auslastungen jeweils optimal betreiben zu können, ist eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen. Diese empfängt Informationen über zu produzierende Stückzahlen bzw. zu produzierende Variantenzahlen des hergestellten Produkts und generiert aus diesen Informationen in der Folge Anweisungen zur Besetzung der Arbeitsstationen 12.To the production plant 10 To be able to operate optimally under varying loads, a control device not shown in the figures is provided. The latter receives information about the quantities to be produced or the number of variants of the manufactured product to be produced, and from this information subsequently generates instructions for filling the workstations 12 ,

In der in 1 dargestellten Situation ist die Produktionsanlage 10 nur gering ausgelastet. Diese Situation kann beispielsweise bei der Produktion von Kleinserien oder beim Serienanlauf eintreten. Die Produktionsanlage 10 wird daher nur von einem einzelnen menschlichen Arbeiter 20 bedient, der alle Arbeitsstationen 12 bedient und dort die jeweils vorgesehenen Arbeitsschritte durchführt. Der Arbeiter 20 durchläuft dabei die halbkreisförmig angeordneten Arbeitsstationen 12 in einer vorgegebenen Reihenfolge und fertigt damit jedes Produkt vollständig selbst.In the in 1 illustrated situation is the production plant 10 only slightly used. This situation can occur, for example, in the production of small batches or during production startup. The production plant 10 is therefore only by a single human worker 20 Serves all workstations 12 operated and there performs the respective intended steps. Of the worker 20 passes through the semicircular workstations 12 in a given order, making each product completely by itself.

Steigt der Bedarf an zu produzierenden Gütern, so können weitere menschliche Arbeiter 20 angewiesen werden, einzelne Arbeitsstationen 12 der Produktionsanlage 10 zu übernehmen. Jeder Arbeiter bedient nun eine oder zwei Arbeitsstationen, jeweils erzeugte Teilprodukte werden zwischen den Arbeitsstationen 12 weitergegeben.If the demand for goods to be produced increases, then more human workers can 20 be instructed, individual workstations 12 the production plant 10 to take over. Each worker now operates one or two workstations, each created partial products are between the workstations 12 passed.

Bei weiter ansteigendem Produktionsbedarf können der Produktionsanlage 10 zusätzlich, wie in 2 dargestellt, Roboter 22 zugeordnet werden. Diese sind auf fahrbaren Tischen 24 angeordnet, die von Arbeitern an die jeweils von einem Roboter 22 zu bedienende Arbeitsstation 12 gefahren werden. Zwischenprodukte der Fertigung in der Produktionsanlage 10 werden nun zwischen menschlich und robotisch besetzten Arbeitsstationen 12 weitergereicht, wodurch ein höherer Durchsatz ermöglicht wird. Die menschlichen Arbeiter 20 erfüllen dabei vorzugsweise flexible Aufgaben, während die Roboter 22 jeweils auf einen vorgegebenen Arbeitsumfang einer Montagestation 12 programmiert sind. Die Programmierung kann dabei durch die menschlichen Arbeiter 20 beispielsweise in Form des so genannten Teachings erfolgen. Auch eine Zuordnung von drahtlos wirkenden Programmiermitteln, wie beispielsweise RFID-Chips, zu den Arbeitsstationen 12 ist möglich. Diese Programmiermittel übertragen das der jeweiligen Arbeitsstation 12 zugeordnete Arbeitsprogramm an die Roboter 22, so dass diese lediglich zu ihrem Standplatz gebracht werden müssen und unmittelbar die notwendigen Aufgaben übernehmen können.If production needs continue to increase, the production plant can 10 in addition, as in 2 represented, robot 22 be assigned. These are on mobile tables 24 arranged by workers to each of a robot 22 to be operated workstation 12 be driven. Intermediates of production in the production plant 10 are now between human and robotic occupied workstations 12 passed on, allowing for higher throughput. The human workers 20 preferably perform flexible tasks while the robots 22 each on a given scope of work of a mounting station 12 are programmed. The programming can be done by the human worker 20 for example, in the form of teaching. Also, an assignment of wireless-acting programming means, such as RFID chips, to the workstations 12 is possible. These programming tools transmit that of the respective workstation 12 assigned work program to the robots 22 so they just have to be brought to their stand and can take over the necessary tasks immediately.

Bei weiter steigendem Produktionsbedarf können einzelne menschliche Arbeiter 20 durch weitere Roboter 22 ersetzt werden, bis schließlich bei der höchsten Auslastung der Produktionsanlage 10 alle Arbeitsstationen 12 durch Roboter 22 besetzt sind, um so einen besonders hohen Durchsatz zu erzielen.If production needs continue to increase, individual human workers can 20 through more robots 22 be replaced until finally at the highest utilization of the production plant 10 all workstations 12 through robots 22 are occupied, so as to achieve a particularly high throughput.

Insgesamt kann die Produktionsanlage 10 so an alle notwendigen Auslastungsstufen angepasst werden, wobei eine Änderung der Konfiguration der Produktionsanlage 10 aufgrund von Befehlen der Steuereinrichtung in Echtzeit erfolgen kann, um die Produktionsanlage 10 schnell an einen schwankenden Produktionsbedarf anzupassen.Overall, the production plant 10 be adapted to all necessary utilization levels, with a change in the configuration of the production plant 10 due to commands of the control device can be done in real time to the production plant 10 quickly adapt to fluctuating production needs.

Um die Zusammenarbeit zwischen menschlichen Arbeitern 20 und Robotern 22 auf dem engen Raum der Produktionsanlage 10 zu ermöglichen, müssen die Roboter besondere Sicherheitsvorkehrungen aufweisen. Beispielsweise können die Roboter 22, wie in 3 gezeigt, mit zugeordneten Laserscannern 26 versehen werden, die einen kegelförmigen Bereich 28 um die Roboter 22 herum abtasten. Dieser Bereich ist eine Sicherheitsausschlusszone. Stellt der Laserscanner 26 eine Verletzung des Bereichs 28 – also der Ausschlusszone – durch Eindringen eines menschlichen Arbeiters 20 fest, so werden die Bewegungen der Roboter 22 innerhalb des Bereichs 28 unterbrochen, um den menschlichen Arbeiter 20 nicht zu gefährden. Neben solchen externen Laserscannern können die Roboter 22 auch mit eigenen Kollisionsdetektionssystemen versehen werden, die bevorstehende Kollisionen mit Objekten oder Arbeitern erkennen und in diesem Fall einen Bewegungsablauf des Roboters 22 unterbrechen, bis dessen Wiederaufnahme sicher für alle Beteiligten ist.To cooperation between human workers 20 and robots 22 in the narrow space of the production plant 10 The robots must have special safety precautions. For example, the robots 22 , as in 3 shown with associated laser scanners 26 be provided, which has a cone-shaped area 28 around the robots 22 scan around. This area is a safety exclusion zone. Represents the laser scanner 26 a violation of the area 28 - ie the exclusion zone - by intrusion of a human worker 20 firmly, so are the movements of the robot 22 within the range 28 interrupted to the human worker 20 not to endanger. In addition to such external laser scanners, the robots 22 also be provided with their own collision detection systems that detect impending collisions with objects or workers and in this case, a movement sequence of the robot 22 until its recovery is safe for all concerned.

Um den Wechsel zwischen dem Einsatz menschlicher Arbeiter 20 und Roboter 22 an den gleichen Arbeitsstationen 12 zu ermöglichen, werden in den Arbeitsstationen 12 zudem vorzugsweise ausschließlich Werkzeuge verwendet, die sowohl von menschlichen Arbeitern 20 als auch von Robotern 22 benutzt werden können. Hierzu können die Werkzeuge angepasst werden, so dass sie beispielsweise zwei unterschiedliche Handhabungsbereiche für menschlichen Zugriff und robotischen Zugriff aufweisen. Alternativ können die Roboter 22 so angepasst werden, dass sie Werkzeuge benutzen können, die auf menschliche Handhabungsergonomie ausgelegt sind. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn die Roboter 22 über Kraftsensoren oder Momentensensoren verfügen, mit denen sie feststellen können, welche Kraft sie mittels derartiger Werkzeuge auf die Werkstücke ausüben, um so Beschädigungen zu vermeiden.To change between the use of human workers 20 and robots 22 at the same workstations 12 to be enabled in the workstations 12 In addition, preferably only tools used by both human workers 20 as well as robots 22 can be used. For this purpose, the tools can be adapted so that, for example, they have two different handling areas for human access and robotic access. Alternatively, the robots can 22 be adapted so that they can use tools that are designed for human handling ergonomics. It is particularly useful here, if the robot 22 Have force sensors or torque sensors with which they can determine the force they exert on the workpieces by means of such tools in order to avoid damage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1570324 B1 [0003] EP 1570324 B1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage (10) mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen (12) zur Durchführung wenigstens eines jeweiligen Arbeitsschrittes mittels eines der Produktionsanlage (10) zugeordneten Steuerungssystems, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß wenigstens einem eine Produktionsanforderung betreffenden Kriterium den Arbeitsstationen (12) menschliche Arbeiter (20) oder Roboter (22) mittels des Steuerungssystems zugewiesen werden, wobei jeder Arbeiter (20) oder Roboter (22) einer oder mehreren Arbeitsstationen (12) zugewiesen werden kann.Method for operating a production plant ( 10 ) with a plurality of workstations ( 12 ) for carrying out at least one respective work step by means of one of the production plant ( 10 ), characterized in that, according to at least one criterion concerning a production request, the workstations ( 12 ) human workers ( 20 ) or robots ( 22 ) by means of the control system, whereby each worker ( 20 ) or robots ( 22 ) one or more workstations ( 12 ) can be assigned. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Produktionsanforderung betreffende Kriterium eine zu fertigende Stückzahl eines Produkts ist.A method according to claim 1, characterized in that the criterion relating to the production requirement is a quantity of a product to be manufactured. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitsstationen (12) ausschließlich menschliche Arbeiter (20) zugewiesen werden, wenn die zu fertigende Stückzahl unterhalb eines ersten Schwellenwertes liegt.Method according to claim 2, characterized in that the workstations ( 12 ) exclusively human workers ( 20 ) when the number of pieces to be manufactured is below a first threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitsstationen (12) sowohl menschliche Arbeiter (20) als auch Roboter (22) zugewiesen werden, wenn die zu fertigende Stückzahl oberhalb des ersten Schwellenwertes und unterhalb eines zweiten Schwellenwertes liegt.Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the workstations ( 12 ) both human workers ( 20 ) as well as robots ( 22 ) when the number of pieces to be manufactured is above the first threshold and below a second threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitsstationen (12) ausschließlich Roboter (22) zugewiesen werden, wenn die zu fertigende Stückzahl oberhalb des zweiten Schwellenwertes liegt.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the workstations ( 12 ) only robots ( 22 ) when the number of pieces to be produced is above the second threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Roboter (22) verwendet werden, welche ausgelegt sind, bevorstehende Kollisionen mit Objekten in ihrer Umgebung zu erkennen und bei einer solchen Erkennung einen Bewegungsablauf zu unterbrechen.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that robots ( 22 ) are used, which are designed to detect impending collisions with objects in their environment and to interrupt a movement in such a detection. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Roboter (22) ein zugeordneter Laserscanner (26) angeordnet wird, welcher einen kegelförmigen, den Roboter (22) umschließenden Bereich (28) abtastet und bei Eindringen eines Objekts, insbesondere eines Arbeiters, in diesen Bereich (28) einen Bewegungsablauf des Roboters (22) unterbricht.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that to each robot ( 22 ) an associated laser scanner ( 26 ), which is a conical, the robot ( 22 ) enclosing area ( 28 ) and when an object, in particular a worker, enters this area ( 28 ) a movement sequence of the robot ( 22 ) interrupts. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitigem Einsatz von Robotern (22) und menschlichen Arbeitern (20) jedem Roboter (22) jeweils eine Arbeitsaufgabe und jedem menschlichen Arbeiter (20) jeweils eine Mehrzahl von Arbeitsaufgaben zugewiesen wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that at the same time use of robots ( 22 ) and human workers ( 20 ) every robot ( 22 ) one work task each and every human worker ( 20 ) is assigned a plurality of work tasks. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Arbeitsstationen (12) jeweilige Werkzeuge verwendet werden, welche sowohl von menschlichen Arbeitern (20) als auch von Robotern (22) bedienbar sind.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the workstations ( 12 ), which are used both by human workers ( 20 ) as well as robots ( 22 ) are operable. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine von wenigstens einem menschlichen Arbeiter (20) und/oder wenigstens einem Roboter (22) betriebene Arbeitsstation (12) von weiteren menschlichen Arbeitern (20) mit Vorprodukten und/oder Material versorgt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one of at least one human worker ( 20 ) and / or at least one robot ( 22 ) operated workstation ( 12 ) of other human workers ( 20 ) is supplied with precursors and / or material.
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