DE102010036206A1

DE102010036206A1 - Method for visualizing environmentally relevant properties of a production process, machine-readable program code for carrying out such a method and storage medium with such a program code

Info

Publication number: DE102010036206A1
Application number: DE102010036206A
Authority: DE
Inventors: Dr. Korves Bernd; Aclan Okur; Dr. Schedlbauer Michael
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-01
Also published as: WO2012028414A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Visualisierung von umweltrelevanten Eigenschaften (28k, 28z) eines Produktionsprozesses mittels eines elektronischen Rechners, bzw. ein Programmcode zur Durchführung dieses Verfahrens bzw. ein Datenträger, auf dem ein solcher Programmcode abgespeichert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei dem Verfahren sowohl die Datensätze mit einem Wert für die betrachtete umweltrelevante Eigenschaft dargestellt werden und hierzu verschiedene Darstellungselemente (28z, 28k) verwendet werden. Zusätzlich werden auch Datensätze mit Daten zur räumlichen Lage und Ausdehnung der Produktionseinheiten (27a, 27b) angezeigt, wobei eine eindeutige räumliche Zuordnung zu den angezeigten umweltrelevanten Eigenschaften (28z, 28k) (beispielsweise Energieverbrauch) erfolgt. Hierdurch werden umweltrelevante Aspekte einer Planungsvariante der Fabrikplanung vorteilhaft leicht überschaubar angezeigt, wodurch eine Optimierung der Fabrikplanung vorteilhaft erleichtert wird.The subject matter of the invention is a method for visualizing environmentally relevant properties (28k, 28z) of a production process by means of an electronic computer, or a program code for performing this method or a data carrier on which such a program code is stored. According to the invention, it is provided that in the method both the data records are displayed with a value for the environmentally relevant property under consideration and for this purpose different display elements (28z, 28k) are used. In addition, data sets with data on the spatial location and extent of the production units (27a, 27b) are displayed, with a clear spatial assignment to the displayed environmentally relevant properties (28z, 28k) (e.g. energy consumption). As a result, environmentally relevant aspects of a planning variant of the factory planning are advantageously displayed in an easily comprehensible manner, which advantageously facilitates the optimization of the factory planning.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Visualisierung von umweltrelevanten Eigenschaften von Produktionseinheiten eines Produktionsprozesses durch einen elektronischen Rechner. Bei diesem Verfahren werden folgende Schritte durchgeführt. Von jeder zu betrachtenden Produktionseinheit wird ein Datensatz erzeugt. Dies bedeutet, dass Daten der Produktionseinheit jeweils in mindestens einem Datensatz abgelegt werden. Es können allerdings auch mehrere Datensätze pro Produktionseinheit erzeugt werden. Bei einem nächsten Schritt werden die Datensätze jeweils mit mindestens einem Wert für die umweltrelevante Eigenschaft der betreffenden Produktionseinheit befällt. Dann werden die Datensätze in einer Ausgabeeinheit derart ausgegeben, dass in der Ausgabe einer Zuordnung des jeweiligen Wertes für die umweltrelevante Eigenschaft zur zugehörigen Produktionseinheit erkennbar ist.The invention relates to methods for visualizing environmentally relevant properties of production units of a production process by an electronic computer. In this procedure, the following steps are performed. From each production unit to be considered a record is created. This means that data of the production unit are stored in at least one data record. However, it is also possible to generate several data records per production unit. In a next step, the data records are each populated with at least one value for the environmentally relevant property of the relevant production unit. The data records are then output in an output unit in such a way that an assignment of the respective value for the environmentally relevant property to the associated production unit can be recognized in the output.

Bei dem Verfahren wird von einem Layout für eine Fabrikplanung ausgegangen. Der Prozess der Fabrikplanung beinhaltet die Auswahl und die Anordnung und technische Verknüpfung von technischen Produktionseinheiten, so dass ein Produktionsprozess mit den ausgewählten Produktionseinheiten ausgeführt werden kann. Hierbei kann der in Frage stehende Produktionsprozess in vieler Hinsicht optimiert werden. Dabei wird das Argument der Nachhaltigkeit von Produktionsprozessen immer wichtiger. Die Weichenstellung für nachhaltige Produktionsprozesse, die sich technisch gegenüber anderen Produktionsprozessen auf Dauer durchsetzen können, muss bereits im Stadium der Fabrikplanung berücksichtigt werden. Hierzu ist es notwendig, die Vorgaben eines Produktionsprozesses in ein Fabrik-Layout umzusetzen und dieses hinsichtlich von umweltrelevanten Eigenschaften möglichst nachhaltig zu gestalten. Ist ein optimales Fabrik-Layout gefunden worden, kann dieses anschließend umgesetzt werden.The procedure assumes a layout for factory planning. The process of factory planning involves the selection and arrangement and technical linking of technical production units so that a production process can be carried out with the selected production units. In this case, the production process in question can be optimized in many ways. At the same time, the argument of the sustainability of production processes becomes more and more important. Setting the course for sustainable production processes, which in the long term can prevail over other production processes in technical terms, must already be considered in the factory planning stage. For this purpose, it is necessary to implement the specifications of a production process in a factory layout and to make this as sustainable as possible with regard to environmentally relevant properties. If an optimal factory layout has been found, this can then be implemented.

Die Berücksichtigung der technischen Rahmenbedingungen für die Umsetzung eines solchen Fabrik-Layouts ist allerdings außerordentlich komplex, so dass bei der Fabrikplanung Hilfsmittel zum Einsatz kommen, die solche Zusammenhänge visualisieren. Beispielsweise stellt die ifu Hamburg ein solches Verfahren zur Verfügung, welches mit dem Programmprodukt e!sankey^® unterstützt wird. Mit diesem Programm lassen sich beispielsweise Flussdiagramme wie Sankey-Diagramme erstellen, in denen beispielsweise die Kohlendioxidentwicklung von Prozessen (CO₂-footprint) oder der Energieverbrauch oder der Wirkungsgrad (also der Energieverlust) visualisiert werden. Dies gibt dem Fabrikplaner leicht auswertbare Informationen an die Hand, die er in seine Entscheidungen einfließen lassen kann. Allerdings bleibt die Aufgabe der Fabrikplanung dennoch komplex, wobei sich insbesondere der Planungsschritt, die Produktionseinheiten in geeigneter Weise in der geplanten Fertigungsstätte aufzustellen, einen losgelösten Prozessschritt darstellt. Dieser Prozessschritt kann ebenfalls durch rechnergestützte Planungsverfahren unterstützt werden, wie diese beispielsweise gemäß der WO 2010/086261 A1 beschrieben werden. Es kann dabei ein Modellaufbau verwendet werden, oder eine direkte Eingabe in ein Planungsprogramm erfolgen, wobei eine virtuelle Darstellung des Planungs-Layouts eine Bewertung verschiedener Varianten erleichtert. Vorzugsweise werden hierzu dreidimensionale Darstellungen des Fabrik-Layouts genutzt.The consideration of the technical framework for the implementation of such a factory layout, however, is extremely complex, so that in factory planning tools are used that visualize such relationships. For example, ifu Hamburg provides such a procedure, which is supported by the program product e! Sankey ^® . This program can be used, for example, to create flowcharts such as Sankey diagrams, in which, for example, the carbon dioxide evolution of processes (CO ₂ -footprint) or the energy consumption or the efficiency (ie the energy loss) are visualized. This provides the factory planner with easily interpretable information that he can incorporate into his decisions. However, the task of factory planning remains complex, with the planning step, in particular, of setting up the production units appropriately in the planned production facility, representing a detached process step. This process step can also be supported by computer-aided planning methods, such as those according to the WO 2010/086261 A1 to be discribed. In this case, a model structure can be used, or a direct input into a planning program can take place, with a virtual representation of the planning layout facilitating an evaluation of different variants. Preferably, three-dimensional representations of the factory layout are used for this purpose.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Visualisierung von umweltrelevanten Eigenschaften von Produktionseinheiten eines Produktionsprozesses anzugeben, bzw. einen maschinenlesbaren Programmscode anzugeben, der für die Durchführung eines solchen Verfahrens geeignet ist bzw. ein Speichermedium mit einem solchen maschinenlesbaren Programmcode anzugeben, mit dem die Unterstützung eines Fabrikplaners hinsichtlich der Berücksichtigung von umweltrelevanten Aspekten der Fabrikplanung besser unterstützt wird.The object of the invention is to specify a method for visualizing environmentally relevant properties of production units of a production process, or to specify a machine-readable program code which is suitable for carrying out such a method or to specify a storage medium with such a machine-readable program code with which the Support of a factory planner with regard to the consideration of environmentally relevant aspects of factory planning.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Datensätze der betreffenden Produktionseinheiten jeweils mit Daten der räumlichen Lage der betreffenden Produktionseinheiten befüllt werden und die Datensätze dann derart ausgegeben werden, dass in der Ausgabe eine maßstabgerechte räumliche Anordnung der Produktionseinheiten erkennbar ist. Die Datensätze mit den Daten der räumlichen Lage der betreffenden Produktionseinheit müssen dieser betreffenden Produktionseinheit eindeutig zugeordnet werden können. Es kann sich dabei um die Datensätze handeln, die auch mit der umweltrelevanten Eigenschaft der betreffenden Produktionseinheit befüllt werden. Es können für die räumliche Lage aber auch zusätzliche Datensätze geschaffen werden, wobei sowohl diese Datensätze wie auch die Datensätze mit den umweltrelevanten Eigenschaften eindeutig den Produktionseinheiten zugeordnet werden können. Durch die eindeutige Zuordnung ist somit erfindungsgemäß vorteilhaft eine Verknüpfung der Informationen mit Umweltrelevanz und der Information zur räumlichen Lage der Produktionseinheiten möglich. Dies ermöglicht es, die umweltrelevanten Eigenschaften der Produktionseinheiten in Abhängigkeit der Lage der Produktionseinheiten in der Fertigung darzustellen, so dass Zusammenhänge visualisiert werden, welche sich aus der Konfiguration der Produktionseinheiten untereinander ergeben. Diese Zusammenhänge können aber durch Modifikation des Fabrik-Layouts beeinflusst werden, wobei der Fabrikplaner durch Visualisierung dieser Zusammenhänge auf einfache Weise die Auswirkungen einer Modifikation erfassen kann, die ihm sonst evtl. verborgen bliebe. Hierdurch wird vorteilhaft der Planungsprozess verbessert und das Auffinden optimaler Lösungen vereinfacht. Im Ergebnis lassen sich Fabrik-Layouts erstellen, die hinsichtlich umweltrelevanter Aspekte (beispielsweise Aspekte der Nachhaltigkeit) gewöhnlichen Fabrik-Layouts technisch überlegen sind.This object is achieved with the method mentioned in the present invention that the data sets of the relevant production units are each filled with data of the spatial position of the respective production units and the data sets are then output such that in the output a scale spatial arrangement of the production units can be seen. The data sets with the data of the spatial position of the production unit in question must be able to be assigned unambiguously to this particular production unit. These can be the datasets, which are also filled with the environmentally relevant property of the relevant production unit. However, additional data sets can also be created for the spatial position, whereby both these data sets and the data records with the environmentally relevant properties can be unambiguously assigned to the production units. As a result of the unambiguous assignment, it is thus advantageously possible according to the invention to combine the information with environmental relevance and the information about the spatial position of the production units. This makes it possible to represent the environmentally relevant properties of the production units as a function of the position of the production units in the production, so that relationships that result from the configuration of the production units with one another are visualized. However, these relationships can be influenced by modifying the factory layout, whereby the factory designer can easily visualize the effects of a modification that might otherwise be present to him by visualizing these relationships. would remain hidden. This advantageously improves the planning process and simplifies finding optimal solutions. As a result, factory layouts can be created that are technically superior in terms of environmental aspects (such as sustainability aspects) to ordinary factory layouts.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Datensätze auch mit Daten der räumlichen Ausdehnung der betreffenden Produktionseinheit befüllt werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht nur die Lage der Produktionseinheiten zueinander erfassbar ist, sondern auch dargestellt werden kann, wie groß die Zwischenräume zwischen den Produktionseinheiten sind, da die räumliche Ausdehnung in der Ausgabe beispielsweise dreidimensional dargestellt werden kann. Hierdurch ergeben sich auch weitere Zusammenhänge zu den umweltrelevanten Eigenschaften, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden können.It is particularly advantageous if the data sets are also filled with data of the spatial extent of the relevant production unit. This has the advantage that not only the position of the production units to each other can be detected, but also how large the gaps between the production units, since the spatial extent in the output can be represented, for example, three-dimensional. This also results in other relationships with the environmentally relevant properties, which can be taken into account with the method according to the invention.

Erfolgt die Lösung der Aufgabe mit dem eingangs genannten maschinenlesbaren Programmcode, so ist Voraussetzung, dass dieser eine Eingabevorrichtung zur Befüllung von Datensätzen ansteuern kann und ebenso eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe dieser Datensätze ansteuern kann, so dass das erfindungsgemäße Verfahren mit diesem Programmcode automatisiert durchgeführt werden kann. Der Programmcode kann beispielsweise zur Eingabe der relevanten Daten auffordern, die ein Fabrikplaner beispielsweise mittels einer Tastatur eingeben kann. Die Ausgabe kann beispielsweise an einem Bildschirm erfolgen. Hierbei erfolgt im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Datenverarbeitung, die eine Ausgabe der in den Datensätzen befindlichen Informationen nach festgelegten Standards ermöglicht. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Speichermedium, auf dem der maschinenlesbare Programmcode gespeichert ist.If the solution of the problem with the above-mentioned machine-readable program code, it is a prerequisite that this can control an input device for filling data sets and also control an output device for outputting these data records, so that the inventive method can be performed automatically with this program code. The program code can, for example, prompt for the input of the relevant data that a factory designer can enter, for example by means of a keyboard. The output can be done on a screen, for example. In this case, in the sense of the method according to the invention, data processing takes place, which enables an output of the information contained in the data records according to defined standards. In addition, the object is achieved by a storage medium, on which the machine-readable program code is stored.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Werte für die umweltrelevante Eigenschaft der betreffenden Produktionseinheit der Energiebedarf (z. B. Strom oder Druckluft) und/oder der Medienbedarf (z. B. Wasser, Schmiermittel, Kühlmittel) und/oder die Wärmeentwicklung und/oder der Kühlungsbedarf und/oder die Kohlendioxidentwicklung dieser Produktionseinheit verwendet werden. Hierbei handelt es sich also um umweltrelevante Eigenschaften, die in erster Linie den Material- und Energiefluss berücksichtigen, der mit den betreffenden Produktionseinheiten verknüpft ist. Dabei geht es einerseits um Verbrauchsaspekte der Produktionseinheiten, also den Energiebedarf oder den Wasserbedarf oder auch andere Materialien, die beispielsweise bearbeitet werden (in die Produktionseinheit hinein). Andererseits gibt es umweltrelevante Eigenschaften, die einen Stoff- oder Energiefluss aus der betreffenden Produktionseinheit heraus beschreiben. Beispielsweise der Aspekt der Wärmeentwicklung bzw. der Kohlendioxidentwicklung.According to one embodiment of the invention, it is provided that the energy requirement (eg, power or compressed air) and / or the media requirement (eg, water, lubricant, coolant) and / or the heat generation as values for the environmentally relevant property of the relevant production unit and / or the cooling requirement and / or the carbon dioxide evolution of this production unit. These are environmentally relevant properties, which primarily take into account the flow of material and energy associated with the production units concerned. On the one hand, it is about the consumption aspects of the production units, ie the energy requirement or the water requirement or other materials that are processed, for example (into the production unit). On the other hand, there are environmentally relevant properties that describe a material or energy flow from the relevant production unit. For example, the aspect of heat generation or carbon dioxide evolution.

Anhand der oben angegebenen Eigenschaften kann beispielhaft erläutert werden, wie die Anordnung von Produktionseinheiten diese umweltrelevanten Eigenschaften beeinflussen kann. Wird beispielsweise eine Produktionseinheit mit erhöhtem Kühlungsbedarf direkt neben einer Produktionseinheit mit hoher Wärmeentwicklung platziert, so entsteht ein Energiefluss zwischen diesen beiden Produktionseinheiten. Die Wärmeentwicklung der einen Produktionseinheit führt zu einer Erwärmung der anderen Produktionseinheit und damit auch zur Erhöhung des Kühlungsbedarfs, für die Kühlung muss jedoch Energie aufgebracht werden, so dass hierdurch der zu planende Produktionsprozess einen höheren Gesamtenergiebedarf aufweist. Dieser kann z. B. zustande kommen, weil eine Produktionseinheit, die einen Kühlkreislauf unterhält, einen höheren Energiebedarf hat. Hierdurch steigt beispielsweise auch die umweltrelevante Eigenschaft der Kohlendioxidentwicklung dieser Produktionseinheit. In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, dass der Begriff Produktionseinheiten im Rahmen dieser Erfindung im weitesten Sinne verstanden werden soll. Es handelt sich hierbei nicht lediglich um die Einheiten, die an der Herstellung eines Produktes direkt beteiligt sind, sondern auch um Einheiten, die für die Durchführung des gesamten Produktionsprozesses erforderlich sind. Am Beispiel der Kühlungseinheit stellt diese das zuverlässige Funktionieren der zu kühlenden Produktionseinheit sicher und ist somit indirekt am Produktionsprozess beteiligt.Based on the above-mentioned properties, it can be explained by way of example how the arrangement of production units can influence these environmentally relevant properties. If, for example, a production unit with increased cooling requirement is placed directly next to a production unit with high heat generation, an energy flow is created between these two production units. The heat development of a production unit leads to a warming of the other production unit and thus also to increase the cooling demand, but for the cooling energy must be applied, so that thereby the production process to be planned has a higher total energy demand. This can z. B. come about because a production unit that maintains a cooling circuit, has a higher energy consumption. For example, this also increases the environmentally relevant property of the carbon dioxide evolution of this production unit. In this context, it should be mentioned that the term production units in the context of this invention should be understood in the broadest sense. These are not just the units directly involved in the production of a product, but also units that are required to complete the entire production process. Using the example of the cooling unit, this ensures the reliable functioning of the production unit to be cooled and is therefore indirectly involved in the production process.

Eine andere Möglichkeit bezüglich des genannten Beispiels besteht darin, die Maschine mit großer Wärmeentwicklung an einem Ort aufzustellen, wo diese Wärme in dem betreffenden Produktionsprozess prozessbedingt zum Einsatz kommen kann. Dadurch kann eine Produktionseinrichtung eingespart oder mit einem geringeren Energieverbrauch dimensioniert werden, welche ansonsten die Wärme für den Produktionsprozess an dieser Stelle zur Verfügung stellen müsste. Auch hierdurch wird vermieden, dass in dem zu optimierenden Produktionsprozess unnötig Energie verschwendet wird und die Emission von Kohlendioxid unnötig steigt.Another possibility with regard to the example mentioned is to set up the machine with great heat development at a location where this heat can be used in the process of production in question in the relevant production process. As a result, a production device can be saved or dimensioned with a lower energy consumption, which otherwise would have to provide the heat for the production process at this point. This also avoids unnecessarily wasting energy in the production process to be optimized and unnecessarily increases the emission of carbon dioxide.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Werte für die umweltrelevante Eigenschaft der betreffenden Produktionseinheit die verbleibende Lebensdauer und/oder der Wartungsbedarf dieser Produktionseinheit verwendet werden.Another embodiment of the invention provides that the remaining service life and / or the maintenance requirement of this production unit are used as values for the environmentally relevant property of the production unit in question.

Hierbei handelt es sich um umweltrelevante Eigenschaften der betreffenden Produktionseinheiten, die nicht direkt mit dem Produktionsablauf zu tun haben. Allerdings können auch diese im Fabrikplanungsprozess Berücksichtigung finden und evtl. zu Lösungen führen, die aufgrund der Berücksichtigung übergreifender umweltrelevanter Aspekte nachhaltiger sind. Beispielsweise kann es aus Gründen der Nachhaltigkeit sinnvoll sein, gebrauchte Produktionseinheiten, deren Ende der Lebensdauer bald erreicht ist, die jedoch in dem Planungskonzept noch Verwendung finden sollen, alle in einem bestimmten Bereich der Fertigungseinrichtung anzuordnen. Müssen diese dann durch modernere Produktionseinrichtungen ersetzt werden, so betrifft dies dann nur den besagten Teil der Fertigungsstätte, so dass nur dieser Bereich neu geplant werden muss. Die restliche Fertigungsstätte muss nicht umgestaltet werden, wodurch auch ein umweltrelevanter Aufwand eingespart (Energieverbrauch, Materialverbrauch aufgrund von Umbauten usw.). Auch der Wartungsbedarf erzeugt einen gewissen Verbrauch an Material (beispielsweise Betriebsflüssigkeiten) und Energie (beispielsweise Anfahrt des Wartungsingenieurs), so dass derartige Aspekte als umweltrelevante Eigenschaft von Produktionseinrichtungen ausgewertet werden können.These are environmentally relevant characteristics of the production units concerned, which are not directly related to the production process. However, these can also be in the Factory planning process and possibly lead to solutions that are more sustainable due to the consideration of overarching environmental aspects. For example, for reasons of sustainability, it may be useful to dispose of used production units, whose end of life is soon reached, but which are still to be used in the planning concept, all in a specific area of the production facility. If these then have to be replaced by more modern production facilities, this then only affects the said part of the production facility, so that only this area has to be re-planned. The remainder of the production site does not need to be redesigned, which also saves on environmentally relevant costs (energy consumption, material consumption due to conversions, etc.). Also, the need for maintenance generates a certain consumption of material (for example operating fluids) and energy (for example, access by the maintenance engineer), so that such aspects can be evaluated as an environmentally relevant characteristic of production facilities.

Die Berücksichtigung der oben angegebenen umweltrelevanten Eigenschaften führt dazu, dass das entstehende Fabrik-Layout evtl. von einem optimierten Fabrik-Layout abweicht, welches beispielsweise lediglich die Materialflüsse zwischen den Produktionseinheiten berücksichtigt. Greift man das oben genannte Beispiel auf, dass eine Produktionseinheit mit erhöhtem Kühlungsbedarf nicht neben einer Produktionseinheit mit erhöhter Wärmeentwicklung stehen soll, kann es beispielsweise passieren, dass dadurch der Materialfluss (beispielsweise ein Fließband) zwischen den Fertigungseinrichtungen komplexer wird. Weitere Wege würden beispielsweise einen erhöhten Energiebedarf für die Förderung erzeugen, so dass dieser in der Lösung wiederum gegengerechnet werden muss. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Transporteinrichtungen als eigene Produktionseinheit in dem Konzept berücksichtigt werden, und deren umweltrelevanten Eigenschaften (beispielsweise der oben genannte erhöhte Energieverbrauch) gegen die Vorteile einer bestimmten Anordnung von Produktionseinheiten ins Verhältnis gesetzt werden.The consideration of the environmentally relevant properties mentioned above leads to the fact that the resulting factory layout may deviate from an optimized factory layout which, for example, only takes into account the material flows between the production units. For example, taking the example given above, that a production unit with increased cooling demand should not be adjacent to a production unit with increased heat development, it may happen that the material flow (for example, an assembly line) between the production facilities becomes more complex. Other ways, for example, would generate an increased energy demand for the promotion, so that this in turn has to be offset in the solution. This can be done by taking into account the transport facilities as a separate production unit in the concept and comparing their environmentally relevant properties (for example, the above-mentioned increased energy consumption) with the advantages of a particular arrangement of production units.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Datensätze dahingehend modifiziert werden, dass die räumliche Lage und/oder die umweltrelevante Eigenschaft der betreffenden Produktionseinheit geändert werden. Anschließend erfolgt erneut eine Ausgabe der Datensätze dahingehend, dass in der Ausgabe eine maßstabgerechte räumliche Anordnung der Einheiten erkennbar ist. Diese verwendet insbesondere denselben Maßstab wie die vorhergehende Ausgabe der Datensätze. Dadurch wird es vorteilhaft ermöglicht, dass in der erneuten Ausgabe eine Zuordnung des jeweiligen Wertes für die umweltrelevante Eigenschaft zur zugehörigen Einheit möglich ist und gleichzeitig deren Änderung aufgrund des Modifizierens der Datensätze erkennbar wird. Damit diese erkennbar wird, können unterschiedliche Darstellungsverfahren angewendet werden. Beispielsweise kann die alte Ausgabe noch erkennbar sein, indem diese beispielsweise halbtransparent dargestellt wird, wobei die neue Ausgabe in der Darstellung stärker zu Tage tritt. Hierdurch wird dem Fabrikplaner sofort der Unterschied deutlich, indem dieser in der Ausgabe in geeigneter Weise visualisiert wird. Auch ist es möglich, die Änderung in Form von Zahlenwerten beispielsweise am Rande der betreffenden Produktionseinheit auszugeben und damit sichtbar zu machen. Hierdurch lässt sich der Optimierungsprozess vorteilhaft beschleunigen. Insbesondere ist es auch möglich, dass in dem Verfahren durch den Rechner automatisch Alternativen berechnet werden, die zu einer Verbesserung bestimmter umweltrelevanter Eigenschaften führen. Beispielsweise kann das Programm aus einer Bibliothek bestimmte Produktionseinheiten auswählen, die einen geringeren Energiebedarf haben. Auch kann eine Anordnung hinsichtlich bestimmter umweltrelevanter Aspekte modifiziert werden, so dass hinsichtlich eines bestimmten Aspektes eine optimale Anordnung erzielt wird. Der Fabrikplaner kann dann überprüfen, ob andere Aspekte, die ebenfalls in die Fabrikplanung einfließen, dabei zu stark in den Hintergrund gerückt wurden und dann Korrekturen vornehmen. Für eine automatische Optimierung und Modifizierung der Anordnung der Produktionseinheiten können gebräuchliche Algorithmen zur Anwendung kommen. Hierzu können verfügbare Simulationsprogramme ausgewählt werden, die am Markt erhältlich sind.According to another embodiment of the invention, it is provided that the data records are modified in such a way that the spatial position and / or the environmentally relevant property of the relevant production unit are changed. Subsequently, an output of the data sets takes place again in such a way that a scalable spatial arrangement of the units can be recognized in the output. In particular, this uses the same scale as the previous output of the records. As a result, it is advantageously possible that in the renewed output an assignment of the respective value for the environmentally relevant property to the associated unit is possible and at the same time the change due to the modification of the data records becomes recognizable. To make them recognizable, different display methods can be used. For example, the old output may still be recognizable, for example, by rendering it semi-transparent, with the new output becoming more prominent in the presentation. As a result, the factory planner immediately makes the difference clear by visualizing it in the output in a suitable manner. It is also possible to output the change in the form of numerical values, for example, on the edge of the relevant production unit and thus make it visible. This advantageously accelerates the optimization process. In particular, it is also possible that in the method by the calculator automatically calculated alternatives that lead to an improvement of certain environmentally relevant properties. For example, the program can select from a library certain production units that have a lower energy requirement. Also, an arrangement may be modified with respect to certain environmentally relevant aspects, so that an optimal arrangement is achieved with regard to a particular aspect. The factory planner can then check whether other aspects, which are also included in factory planning, have been overshadowed and then made corrections. For automatic optimization and modification of the arrangement of the production units, common algorithms can be used. For this purpose, available simulation programs can be selected which are available on the market.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zusätzlicher Datensatz erzeugt wird, der die räumlichen Gegebenheiten der Fertigungsstätte enthält. Dies ermöglicht es vorteilhaft, die Gegebenheiten der Fertigungsstätte bei dem Verfahren zur Visualisierung in idealer Weise zu berücksichtigen. Hier können auch Randbedingungen festgelegt werden, die beispielsweise durch die räumlichen Gegebenheiten der Fertigungsstätte vorgegeben sind. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das Gebäude der Fertigungsstätte bereits existiert und nicht neu gebaut wird, so dass diese Rahmenbedingungen für eine optimale Kompromisslösung unter Einsatz der bereits vorhandenen Gegebenheiten genutzt werden können. Beispielsweise können in der vorhandenen Fertigungsstätte bereits Leitungen verlegt worden sein. Andere bauliche Gegebenheiten wie Stützpfeiler, Tragbalken, Fenster und Eingänge sowie Ausgänge können ebenfalls berücksichtigt werden.According to a particular embodiment of the invention, it is provided that an additional data record is generated, which contains the spatial conditions of the production facility. This advantageously makes it possible to ideally take into account the circumstances of the production facility in the visualization method. Here also boundary conditions can be defined, which are given for example by the spatial conditions of the production site. This is of particular importance if the building of the production facility already exists and is not rebuilt, so that these framework conditions can be used for an optimal compromise solution using the existing conditions. For example, cables may have already been laid in the existing production site. Other structural conditions such as buttresses, stringers, windows and entrances and exits can also be taken into account.

Gemäß einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zusätzliche Datensatz mit mindestens einem Wert für eine umweltrelevante Eigenschaft der betreffenden Fertigungsstätte befüllt wird. Hierdurch können auch Umweltaspekte Berücksichtigung finden, die durch die Fertigungsstätte gegeben sind. Beispiele hierfür könnte eine Energieversorgung sein, die Möglichkeiten einer Wärmeabführung, eine Wasserversorgung, wie z. B. ein nahe liegender Fluss bei einem Kraftwerk, oder die Verkehrsanbindung, die für den Abtransport bzw. die Zulieferung von Stoffen für den Fertigungsprozess von Bedeutung sind und somit den Energieverbrauch der Produktion eines bestimmten Produktes direkt beeinflussen. Hierdurch kann vorteilhaft eine weitere Optimierung des Produktionsprozesses erfolgen, indem die Systemgrenzen des betrachteten Systems erweitert werden.According to an additional embodiment of the invention it is provided that the additional data record with at least one value for a environmentally relevant property of the relevant production site. As a result, environmental aspects can be taken into account, which are given by the manufacturing plant. Examples of this could be a power supply, the possibilities of heat dissipation, a water supply, such. As a nearby river in a power plant, or the transport connection, which are important for the removal or the supply of substances for the manufacturing process and thus directly affect the energy consumption of the production of a particular product. This can advantageously be carried out a further optimization of the production process by the system boundaries of the considered system are extended.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Datensätze der Produktionseinheiten jeweils mit den Daten der räumlichen Lage dadurch befüllt werden, dass auf einem maßstabgerechten Plan der Fertigungsstätte platzierte Modelle dieser Produktionseinheiten mit einem Sensor erfasst werden. Die vom Sensor erzeugten Messdaten können dann durch den Rechner automatisiert ausgewertet und in die Daten der räumlichen Lage der Produktionseinheiten umgewandelt werden. Hierdurch wird die Eingabe bestimmter Anordnungen bedeutend erleichtert und kann über beispielsweise dreidimensionale Modelle intuitiv erfolgen. Hierdurch ist es möglich, auch Personen in den Fabrikplanungsprozess einzubeziehen, die sich mit den rechnergestützten Anwendungen nicht auskennen. Die Daten werden dann automatisiert in die betreffenden Datensätzen der Produktionseinheiten übernommen und können dann in der bereits beschriebenen Weise am Ausgabegerät ausgegeben werden. Das Verfahren zur Eingabe der Datensätze durch Platzierung von Modellen auf dem maßstabsgerechten Plan der Fertigungsstätte ist in der oben genannten WO 2010/086261 A1 detailliert beschrieben und kann in der dort beschriebenen Weise erfolgen.It is also advantageous if the datasets of the production units are each filled with the data of the spatial position in that models of these production units placed on a scale-to-scale plan of the production unit are recorded with a sensor. The measured data generated by the sensor can then be evaluated automatically by the computer and converted into the data of the spatial position of the production units. As a result, the input of certain arrangements is much easier and can be done intuitively, for example, three-dimensional models. This makes it possible to include people in the factory planning process who are unfamiliar with the computer-aided applications. The data is then automatically transferred to the relevant data records of the production units and can then be output in the manner already described on the output device. The procedure for entering the datasets by placing models on the scale plan of the manufacturing facility is described in the above WO 2010/086261 A1 described in detail and can be done in the manner described there.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Darstellung des jeweiligen Wertes für die umweltrelevante Eigenschaft grafisch erfolgt. Hierbei wird der Betrag des Wertes maßstabsgerecht durch die Größe des verwendeten grafischen Darstellungselementes dargestellt. Die Zuordnung des grafischen Darstellungselementes zur zugehörigen Produktionseinheit erfolgt ebenfalls grafisch. Dies ermöglicht eine einfache und übersichtliche Auswertung der Planungsvariante durch Einsichtnahme in die Darstellung, da die Werte betragsmäßig schnell erfasst werden können und eine Zuordnung zu der betreffenden Produktionseinheit der Ausgabe ebenfalls leicht zu entnehmen ist. Beispielsweise kann die Planungsvariante der Fertigungsstätte dreidimensional dargestellt werden, wobei der Betrag des Wertes durch das Volumen des grafischen Darstellungselementes ebenfalls dreidimensional dargestellt wird und eine Zuordnung über Bezugslinien zu den ebenfalls dreidimensional dargestellten Produktionseinheiten erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die grafischen Darstellungselemente dreidimensionale Körper sind, insbesondere einfache Geometrien aufweisen, wie z. B. Kugeln, Zylinder oder Quader. Diese unterschiedlichen Darstellungselemente können auch zur Unterscheidung unterschiedlicher umweltrelevanter Eigenschaften Verwendung finden. Auch kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass zur Unterscheidung der grafischen Darstellungselemente diese in unterschiedlicher Farbe dargestellt werden. Die unterschiedliche Farbe und unterschiedliche Formen können einerseits dazu verwendet werden, verschiedene umweltrelevante Eigenschaften voneinander unterscheidbar zu machen. Eine Verwendung unterschiedlicher Formen und Farben ist allerdings auch möglich, um z. B. die Zuordnung zu bestimmten Produktionseinheiten einfacher zu gestalten. Beispielsweise können jede Produktionseinheit und die dazugehörigen Darstellungselemente jeweils in derselben Farbe dargestellt werden, wodurch eine grafische Zuordnung der Darstellungselemente zu den zugehörigen Produktionseinheiten möglich wird.It is particularly advantageous if the representation of the respective value for the environmentally relevant property takes place graphically. In this case, the amount of the value is displayed to scale by the size of the graphic display element used. The assignment of the graphic display element to the associated production unit is also graphically. This allows a simple and clear evaluation of the planning variant by inspection of the presentation, since the values can be detected quickly in terms of amount and an assignment to the relevant production unit of the output is also easy to find. For example, the planning variant of the production site can be represented in three dimensions, wherein the amount of the value is also represented three-dimensionally by the volume of the graphic display element and an assignment via reference lines to the production units also shown three-dimensionally. It is particularly advantageous if the graphic representation elements are three-dimensional bodies, in particular have simple geometries, such as eg. B. balls, cylinders or cuboids. These different presentation elements can also be used to distinguish different environmentally relevant properties. It can also be advantageously provided that these are shown in different colors to differentiate the graphic display elements. On the one hand, the different colors and different shapes can be used to distinguish different environmentally relevant properties from one another. However, a use of different shapes and colors is also possible to z. B. to make the assignment to specific production units easier. For example, each production unit and the associated display elements can each be displayed in the same color, whereby a graphic assignment of the display elements to the associated production units is possible.

Um eine Unterscheidung unterschiedlicher umweltrelevanter Eigenschaften zu ermöglichen, ist es natürlich auch möglich, diese in unterschiedlichen Darstellungsvarianten bei der Ausgabe vorzusehen. Es werden also mehrere Layer definiert, die angewählt werden können, um bei der grafischen Ausgabe unterschiedliche umweltrelevante Eigenschaften unabhängig voneinander darstellen zu können.In order to make it possible to distinguish between different environmentally relevant properties, it is of course also possible to provide them in different display variants in the output. Thus, several layers are defined which can be selected in order to display different environmentally relevant properties independently of each other in the graphical output.

Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass die Darstellung des jeweiligen Wertes für die umweltrelevante Eigenschaft grafisch dahingehend erfolgt, dass zumindest der Wert, bevorzugt auch weitere Eigenschaften in einem grafischen Darstellungselement als Textausgabe dargestellt wird und die Zuordnung des grafischen Darstellungselementes zur zugehörigen Produktionseinheit ebenfalls grafisch erfolgt. Der Text kann beispielsweise in Fenstern ausgegeben werden, die sich in der oben bereits beschriebenen Weise den einzelnen Produktionseinheiten zuordnen lassen. Die Textausgabe kann selbstverständlich auch auf den oben bereits beschriebenen dreidimensionalen grafischen Darstellungselementen erfolgen, indem deren Außenfläche in geeigneter Weise beschriftet wird.Alternatively, it can also be provided that the representation of the respective value for the environmentally relevant property takes place graphically in that at least the value, preferably also further properties in a graphical presentation element is displayed as text output and the assignment of the graphical representation element to the associated production unit also takes place graphically. The text can be output, for example, in windows, which can be assigned to the individual production units in the manner already described above. Of course, the text output can also be made on the three-dimensional graphic representation elements already described above by labeling their outer surface in a suitable manner.

Eine mögliche Zuordnung der grafischen Darstellungselemente zu den zugehörigen Produktionseinheiten ist dadurch gegeben, dass das jeweilige Darstellungselement scheinbar schwebend oberhalb oder neben oder auch unterhalb der zugehörigen Produktionseinheit angeordnet werden kann. Durch eine eindeutige geometrische Beziehung, beispielsweise einem Schweben immer in derselben Höhe oberhalb der betreffenden Produktionseinrichtung, kann eine Zuordnung durch den Betrachter schnell und sicher vorgenommen werden. Außerdem ist damit auch intuitiv eine räumliche Beziehung der Darstellungselemente untereinander auswertbar. Betrachtet man beispielsweise die Wärmeentwicklung aller Produktionseinheiten und stellt diese als Kugeln oberhalb der betreffenden Produktionseinheiten dar, so lässt grafisch schnell ermitteln, wo in der Fertigungsstätte insgesamt die meiste Wärme anfallen wird. Hierdurch kann beispielsweise das Problem einer richtigen Belüftung der Fertigungsstätte in einfacher Weise vorab bereits gelöst werden.A possible assignment of the graphical presentation elements to the associated production units is given by the fact that the respective presentation element can be arranged apparently suspended above or next to or below the associated production unit. By a unique geometric relationship, for example a hover always at the same height above the relevant Production facility, an assignment by the viewer can be made quickly and safely. In addition, a spatial relationship of the presentation elements can be evaluated intuitively with each other. If, for example, one considers the heat development of all production units and displays them as spheres above the respective production units, it is quickly graphically possible to determine where the heat will be generated in the entire production plant. As a result, for example, the problem of proper ventilation of the production facility can already be solved in advance in a simple manner.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die grafischen Darstellungselemente durch Anwählen der betreffenden Darstellung der Produktionseinheit sichtbar und unsichtbar gemacht werden können. Dies ist beispielsweise möglich, wenn mit einem Mauszeiger auf dem Bildschirm auf die betreffenden Produktionseinheiten geklickt werden kann. Dies kann beispielsweise das Öffnen eines Kontextmenüs bewirken, wo die verschiedenen darstellbaren umweltrelevanten Eigenschaften angezeigt werden, so dass die aktuell interessierende Eigenschaft ausgewählt und anschließend dargestellt werden kann. Hierdurch erhält der Benutzer ein benutzerfreundliches Interface, welches ihm die Auswertung der Ausgabe erleichtert.It is also advantageous if the graphical presentation elements can be made visible and invisible by selecting the relevant representation of the production unit. This is possible, for example, if you can click on the relevant production units with a mouse pointer on the screen. This may, for example, result in the opening of a context menu where the various representable environmentally relevant properties are displayed so that the property of current interest can be selected and subsequently displayed. This gives the user a user-friendly interface, which facilitates the evaluation of the output.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigenFurther details of the invention are described below with reference to the drawing. The same or corresponding drawing elements are each provided with the same reference numerals in the figures and are explained only to the extent that there are differences between the individual figures. Show it

1 die Anwendung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Raum, wobei die Eingabe intuitiv über dreidimensionale Modelle erfolgt, 1 the application of an embodiment of the method according to the invention in a room, the input being made intuitively via three-dimensional models,

2 schematisch die Schnittstellen eines Ausführungsbeispiels eines Programmcodes, welches zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, 2 1 schematically shows the interfaces of an exemplary embodiment of a program code which is suitable for carrying out an embodiment of the method according to the invention,

3 schematisch eine zweidimensionale Ausgabe der Datensätze gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, 3 schematically a two-dimensional output of the data sets according to an embodiment of the invention,

4 schematisch die zweidimensionale Ausgabe von Datensätzen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wurden und 4 schematically the two-dimensional output of data sets, which were determined according to an embodiment of the method according to the invention and

5 schematisch die dreidimensionale Darstellung der Datensätze, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wurden. 5 schematically the three-dimensional representation of the data sets, which were determined according to an embodiment of the method according to the invention.

In 1 ist ein Raum 11 dargestellt, in dem das erfindungsgemäße Planungsverfahren zur Visualisierung der umweltrelevanten Eigenschaften durchgeführt werden soll. In der Mitte des Raumes befindet sich ein Tisch 12, auf dem ein Modellaufbau 13 schematisch dargestellt ist. Dieser besteht aus einer Unterlage 14, auf der exemplarisch ein Modell 15 einer Maschine als Produktionseinheit aufgestellt ist. Die Unterlage stellt in nicht dargestellter Weise den Umriss einer Fertigungsstätte in Form einer Werkshalle dar. Ein erster Schritt besteht in der Eingabe der Daten der räumlichen Lage der betreffenden Produktionseinheit 15. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Fabrikplaner 16 manuell das Modell 15 an seinen richtigen Platz stellt. Weitere Modelle (nicht dargestellt) und weitere Personen (ebenfalls nicht dargestellt) können sich an dieser Planungsphase beteiligen.In 1 is a room 11 represented, in which the planning method according to the invention for visualizing the environmentally relevant properties to be performed. In the middle of the room is a table 12 on which a model construction 13 is shown schematically. This consists of a base 14 , on the example of a model 15 a machine is set up as a production unit. The document illustrates, in a manner not shown, the outline of a production facility in the form of a workshop. A first step is to enter the spatial data of the production unit in question 15 , This is achieved by being a factory planner 16 manually the model 15 in its right place. Further models (not shown) and other persons (also not shown) can participate in this planning phase.

Während dieser Planungsphase nimmt eine Digitalkamera 17 mittels eines Bildsensors 18 in regelmäßigen Zeitabständen oder nach Bedarf Aufnahmen (Bilder) von dem Modellaufbau 13 auf. Dies geschieht von oben, im Ausführungsbeispiel genau in senkrechter Richtung, d. h. der Schwerkraft folgend. Hierdurch entsteht eine Bildachse 19, die senkrecht auf der Unterlage 14 steht (nicht dargestellt, oder möglich ist auch eine Variante mit geneigter Bildachse). Aufgrund der Brennweite eines Objektivs 20 der Digitalkamera 17 ergibt sich allerdings für die Modelle am Rand des aufgenommenen Bildes eine Blickrichtung α, die bei ca. 75° zur Unterlage 14 liegt.During this planning phase takes a digital camera 17 by means of an image sensor 18 at regular intervals or as needed shots (pictures) of the model structure 13 on. This is done from above, in the embodiment exactly in the vertical direction, ie following the gravity. This creates an image axis 19 that are perpendicular to the pad 14 is (not shown, or possible is also a variant with inclined image axis). Due to the focal length of a lens 20 the digital camera 17 However, for the models at the edge of the recorded image, there is a viewing direction α, which is approximately 75 ° to the surface 14 lies.

Um trotz der perspektivischen Verzerrung infolge unterschiedlicher Betrachtungsrichtungen innerhalb des Bildes die Lage des Modells genau bestimmen zu können, wird mit der Digitalkamera 17 mindestens ein weiteres Bild aus der strichpunktiert dargestellten Position aufgenommen. Die Kamera kann mittels eines Stativs 21 bewegt werden. Der genaue Ablauf des oben beschriebenen Verfahrens kann der bereits genannten WO 2010/086261 A1 entnommen werden. Die Bilddaten der Digitalkamera 17 werden in nicht dargestellter Weise in einem weiteren Schritt von einem Planungsprogramm verarbeitet und in dem Raum 11 mittels eines an der Wand befindlichen Ausgabegerätes 22 in Form eines Bildschirms ausgegeben. Hierdurch ist für den Fabrikplaner ein interaktives Agieren an dem Modellaufbau möglich, wobei bei Modifikationen an dem durch den Modellaufbau 13 präsentierten Planungsergebnis sofort oder zeitversetzt an dem Ausgabegerät 22 angezeigt werden, so dass die intuitiv am Modellaufbau erzielten Ergebnisse gleichzeitig einer Analyse durch das Planungsprogramm unterworfen werden können. Es sind also gleichzeitig kurzfristige Korrekturen durch den Fabrikplaner möglich sowie eine Berechnung vorteilhafter Planungsalternativen und Vorschläge durch das Planungsprogramm.In order to be able to precisely determine the position of the model despite the perspective distortion due to different viewing directions within the image, the digital camera is used 17 recorded at least one more image from the dash-dotted line position. The camera can be powered by a tripod 21 to be moved. The exact sequence of the method described above may be that already mentioned WO 2010/086261 A1 be removed. The image data of the digital camera 17 are processed in a manner not shown in a further step by a planning program and in the room 11 by means of a wall-mounted output device 22 in the form of a screen. As a result, an interactive action on the model structure is possible for the factory designer, with modifications to the model structure 13 presented planning results immediately or with a time delay at the output device 22 so that the results obtained intuitively on the model structure can be simultaneously subjected to analysis by the planning program. At the same time, short-term corrections by the factory designer are possible as well as a calculation of advantageous planning alternatives and suggestions by the planning program.

Bei der Ausgabe werden gleichzeitig die umweltrelevanten Eigenschaften berücksichtigt, die in den Datensätzen für die betreffenden Produktionseinheiten abgelegt sind. Diese werden mit dem Ausgabegerät 22 angezeigt und stehen somit grafisch aufbereitet dem Fabrikplaner zur Verfügung. Die Auswertung dieser durch das Planungsprogramm zur Verfügung gestellten Daten ist also in gleicher Weise intuitiv möglich, wie der vor dem Fabrikplaner stehende dreidimensionale Modellaufbau der Fertigungsstätte. Dies ermöglicht ein konsequent intuitives Arbeiten und Auffinden einer sachgerechten Lösung in kurzer Zeit. Hierbei kann auch die Expertise von Personal benutzt werden, welches den Produktionsablauf kennt, jedoch wenig Erfahrungen mit Planungsprozessen für Fabriken besitzt. Gleichzeitig können Algorithmen zur Optimierung durch das Planungsprogramm zur Verfügung gestellt werden, so dass ein Interagieren zwischen automatisierten und manuellen Teilprozessen möglich ist. The output also takes into account the environmentally relevant properties that are stored in the data records for the relevant production units. These are with the output device 22 are displayed and are thus graphically processed available to the factory planner. The evaluation of these data provided by the planning program is thus intuitively possible in the same way as the three-dimensional model structure of the production facility in front of the factory designer. This allows a consistently intuitive working and finding an appropriate solution in a short time. Here, the expertise of personnel can be used, which knows the production process, but has little experience with planning processes for factories. At the same time, optimization algorithms can be provided by the planning program, so that an interaction between automated and manual sub-processes is possible.

Die Schnittstellen eines Programmcodes P sind in 2 dargestellt. Es besteht eine Schnittstelle loc, welche zur Eingabe der die räumliche Lage und auch die räumliche Ausdehnung der Produktionseinheiten betreffenden Daten ermöglicht. Diese Schnittstelle kann insbesondere durch die in 1 dargestellten intuitiven Planungswerkzeuge unterstützt werden. Weiterhin besteht eine Schnittstelle sus, über die die im Programmcode zur Verfügung gestellten Datensätze mit umweltrelevanten Eigenschaften der Produktionseinheiten befüllt werden können. Dies kann beispielsweise durch manuelle Eingabe dieser Daten erfolgen. Insbesondere ist es aber auch möglich, eine Verbindung zu Datenbanken beispielsweise im Internet zu schaffen, so dass diese Daten aus externen Datenvorräten zur Verfügung gestellt werden können. Hierzu gehören beispielsweise Untersuchungen unabhängiger Umweltorganisationen oder auch die Angaben der Hersteller der betreffenden Produktionseinheiten, die jeweils zu Rate gezogen werden können. In an sich bekannter Weise (deshalb nicht näher dargestellt) müssen dem Programmcode auch die für den Produktionsprozess selbst relevanten Daten zur Verfügung stehen (Prozessdaten, technische Daten der Produktionseinheiten, Anbindung an andere Produktionseinheiten usw.).The interfaces of a program code P are in 2 shown. There is an interface loc, which makes it possible to enter the data relating to the spatial position and also the spatial extent of the production units. This interface can be used in particular by the in 1 supported intuitive planning tools are supported. Furthermore, there is an interface sus, via which the data sets provided in the program code can be filled with environmentally relevant properties of the production units. This can be done, for example, by manually entering this data. In particular, it is also possible to create a connection to databases, for example on the Internet, so that these data can be made available from external data stores. These include, for example, studies by independent environmental organizations or information from the manufacturers of the production units concerned, which may be consulted in each case. In a manner known per se (therefore not shown in detail), the program code must also have the data relevant for the production process itself (process data, technical data of the production units, connection to other production units, etc.).

Weiterhin hat der Programmcode eine Schnittstelle zur Ausgabe der berechneten Planungsalternativen bzw. der erzeugten Datensätze. Diese Schnittstelle kann mit einer Ausgabeeinrichtung 22 verbunden werden.Furthermore, the program code has an interface for outputting the calculated planning alternatives or the generated data records. This interface can be equipped with an output device 22 get connected.

In 3 ist eine Ausgabe 23 dargestellt, die als Beispiel für eine eindimensionale Betrachtung eines Fertigungsprozesses dienen könnte. Diese besteht aus einem Fertigungsprozess, bei der eine Fertigungsstätte 24 ein Fließband 25 aufweist. Dieses gibt die Produktionsrichtung 26 vor, die die eindimensionale Betrachtungsweise des Fertigungsprozesses definiert. Die Ausgabe erfolgt allerdings zweidimensional, obwohl Modifikationen nur in einer Dimension vorgenommen werden können. Es sind Produktionseinheiten 27a, 27b, 27c dargestellt, die entlang des Fließbandes 25 angeordnet sind. Oberhalb dieser Produktionseinheiten 27a, 27b, 27c sind rechteckige Darstellungselemente 28 dargestellt, die die Wärmeentwicklung der einzelnen Produktionseinheiten 27a, 27b, 27c darstellen.In 3 is an issue 23 which could serve as an example of a one-dimensional view of a manufacturing process. This consists of a manufacturing process in which a manufacturing facility 24 a production line 25 having. This gives the production direction 26 which defines the one-dimensional view of the manufacturing process. However, output is two-dimensional, although modifications can only be made in one dimension. They are production units 27a . 27b . 27c shown along the assembly line 25 are arranged. Above these production units 27a . 27b . 27c are rectangular display elements 28 shown the heat generation of each production unit 27a . 27b . 27c represent.

Es wird davon ausgegangen, dass die Produktionseinheit 27a beliebig im Fertigungsprozess angeordnet werden kann, weil deren Handhabung unabhängig von dem weiteren Produktionsprozess ist. Außerdem wird davon ausgegangen, dass zwischen den Produktionseinheiten 27b und 27c ein Fabrikarbeiter 29 arbeiten muss. Außerdem ist in der Fertigungsstätte 24 ein Lüfter 30 bereits vorhanden, der die Fertigungsstätte in die Richtung 31 kühlt.It is assumed that the production unit 27a can be arranged arbitrarily in the manufacturing process, because their handling is independent of the further production process. It also assumes that between the production units 27b and 27c a factory worker 29 Must work. Also, in the manufacturing facility 24 a fan 30 already exists, which the manufacturing plant in the direction 31 cools.

Die Visualisierung der Wärmeentwicklung durch die Darstellungselemente 28 ermöglicht es jetzt dem Fabrikplaner oder einem automatisierten Optimierungsprogramm, die Fertigungseinrichtung 27a von der ursprünglichen, gestrichelt angedeuteten Position in die nun in 3 dargestellte Position zu verschieben (Pfeil 32), was bewirkt, dass die Kühlluft 31 den Fabrikarbeiter 29 erreicht, bevor diese durch die Produktionseinheit 27a stark aufgewärmt wurde. Hierbei ist Voraussetzung, dass die Kühlung durch die Kühlluft 31 für die Fertigungseinheit 27a an der neuen Position noch ausreicht. Außerdem ist hierdurch eine Kühlung der Fertigungseinheiten 27b und 27c verbessert. Gleichzeitig verbessert sich die Qualität des Arbeitsplatzes für den Fabrikarbeiter 29, indem die umweltrelevante Eigenschaft der Wärmeentwicklung der Produktionseinheit 27a in gebührender Weise berücksichtigt wurde.The visualization of the heat development through the presentation elements 28 now allows the factory planner or an automated optimizer, the manufacturing facility 27a from the original dashed line position to the now in 3 to move the position shown (arrow 32 ), which causes the cooling air 31 the factory worker 29 achieved before this through the production unit 27a was warmed up a lot. This is a prerequisite that the cooling by the cooling air 31 for the production unit 27a at the new position is still sufficient. In addition, this is a cooling of the production units 27b and 27c improved. At the same time, the quality of the workplace for the factory worker improves 29 by adding the environmentally relevant property of the heat generation of the production unit 27a has been duly taken into account.

In 4 ist eine zweidimensionale Ausgabe der Fertigungsstätte 23 in Form eines Grundrisses zu erkennen. Die Fertigungsstätte weist einen Mittelgang 33 auf, der freigehalten werden muss. Neben den Produktionseinheiten 27a, 27b, 27c sind wieder Darstellungselemente 28 in Form von Kreisen dargestellt. Es wird deutlich, dass Produktionseinheiten 27a mit einer großen Wärmentwicklung nach einer Optimierung in der rechten unteren Ecke der Fertigungsstätte 24 angeordnet sind. Hier befindet sich auch eine Kühlanlage 34, so dass beispielsweise die Wege des Kühlmittels aus der Kühlanlage 34 in der Fertigungsstätte 24 kurz gehalten werden können. Außerdem befindet sich in der linken oberen Ecke der Fertigungsstätte 24 ein Labor 35, welches vor der entstehenden Wärme der Produktionseinheiten 27a möglichst geschützt werden muss. Daher sind im Bereich des Labors 35 Produktionseinheiten 27b mit vergleichsweise geringer Wärmeentwicklung angeordnet. Zu erkennen ist auch ein Mauszeiger 36a, mit dem eine der Produktionseinheiten 27b gerade angeklickt wird, wodurch sich ein Darstellungselement 36b mit Textinformation in Form eines Fensters öffnet.In 4 is a two-dimensional output of the manufacturing facility 23 to recognize in the form of a floor plan. The manufacturing plant has a central aisle 33 on, which must be kept free. In addition to the production units 27a . 27b . 27c are again presentation elements 28 represented in the form of circles. It becomes clear that production units 27a with a large heat development after an optimization in the lower right corner of the manufacturing facility 24 are arranged. Here is also a cooling system 34 so that, for example, the paths of the coolant from the cooling system 34 in the factory 24 can be kept short. Also located in the upper left corner of the manufacturing facility 24 a lab 35 , which protects against the heat generated by the production units 27a must be protected as possible. Therefore, in the field of the laboratory 35 production units 27b with comparatively low heat development arranged. You can also see a mouse pointer 36a , with which one of the production units 27b is just clicked, resulting in a presentation element 36b opens with text information in the form of a window.

In 5 ist eine dreidimensionale Ausgabe 23 einer Fertigungsstätte 24 zu erkennen. In dieser sind zwei Produktionseinheiten 27a mit großem Wasserverbrauch und eine Produktionseinheit 27b mit geringem Wasserverbrauch dargestellt. Aus baulichen Gründen befindet sich in der Fertigungsstätte 24 ein Podest 37, dessen zur Verfügung stehender Bauraum genutzt werden muss.In 5 is a three-dimensional output 23 a manufacturing facility 24 to recognize. In this are two production units 27a with large water consumption and a production unit 27b shown with low water consumption. For structural reasons is located in the manufacturing facility 24 a pedestal 37 whose available space must be used.

Weiterhin ist in 5 ein System von Versorgungsleitungen 38 für Wasser zu erkennen, welches zu allen Produktionseinheiten 27a, 27b, 27c führt. Bei der Produktionseinheit 27c handelt es sich um eine Pumpe, welche nicht direkt am Produktionsprozess beteiligt ist, diesen jedoch indirekt mit unterstützt. Der Wasserverbrauch ist in Form von zylinderförmigen Darstellungselementen 28z dargestellt. Außerdem ist der Energieverbrauch der Produktionseinheit 27c als Darstellungselement 28k in Form einer Kugel dargestellt.Furthermore, in 5 a system of supply lines 38 to detect water, which to all production units 27a . 27b . 27c leads. At the production unit 27c it is a pump, which is not directly involved in the production process, but this indirectly supported. The water consumption is in the form of cylindrical display elements 28z shown. In addition, the energy consumption of the production unit 27c as a presentation element 28k represented in the form of a sphere.

5 zeigt die Ausgabe 23 nach erfolgter Optimierung. Entsprechend dem Doppelpfeil 39 ist angedeutet, dass eine der Produktionseinheiten 27a mit der Produktionseinheit 27b den Platz getauscht hat. Somit steht jetzt die Produktionseinheit 27b mit geringem Wasserverbrauch 28z auf den Podest, so dass weniger Wasser auf das Niveau des Podestes 37 gepumpt werden muss. Daher verringert sich der Energieverbrauch der Produktionseinheit 27c (Pumpe), wobei der ursprüngliche Energieverbrauch noch durch eine transparente Kugel k angezeigt wird. 5 shows the output 23 after optimization. According to the double arrow 39 is hinted that one of the production units 27a with the production unit 27b exchanged the place. Thus now stands the production unit 27b with low water consumption 28z on the pedestal, leaving less water to the level of the pedestal 37 must be pumped. Therefore, the power consumption of the production unit decreases 27c (Pump), the original energy consumption is still indicated by a transparent sphere k.

Eine weitere Maßnahme besteht drin, eine zusätzliche Versorgungsleitung 38z vorzusehen, die die beiden Produktionseinheiten 27a miteinander verbindet. Das Wasser der einen Produktionseinheit 27a kann nämlich anschließend noch durch die andere Produktionseinheit 27a genutzt werden, weswegen deren Wasserverbrauch schrumpft. Hierdurch ist eine weitere Optimierung beispielhaft dargestellt. Die Einsparung ist dadurch visualisiert, dass der ehemalige Wasserverbrauch der betreffenden Produktionseinheit 27a noch durch einen transparenten Zylinder z dargestellt ist und ein Vergleich zum jetzigen Wasserverbrauch 28z sofort deutlich wird.Another measure is in there, an additional supply line 38z to provide the two production units 27a connects with each other. The water of a production unit 27a can then still through the other production unit 27a are used, which is why their water consumption is shrinking. As a result, a further optimization is exemplified. The saving is visualized by the fact that the former water consumption of the respective production unit 27a is still represented by a transparent cylinder z and a comparison to the current water consumption 28z immediately becomes clear.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/086261 A1 [0003, 0017, 0031]

Claims

Method for visualizing environmentally relevant properties of production units ( 27a . 27b . 27c ) of a production process by an electronic computer, in which • of each production unit to be considered ( 27a . 27b . 27c ) at least one data record is generated, the data records each having a value for the environmentally relevant property of the relevant production unit ( 27a . 27b . 27c ) and the data records are output in such a way that in the output an assignment of the respective value for the environmentally relevant property to the associated production unit ( 27a . 27b . 27c ), characterized in that • the data records are each provided with data of the spatial position of the relevant production unit ( 27a . 27b . 27c ) and • the data records are output in such a way that in the output ( 23 ) a scale arrangement of the production units ( 27a . 27b . 27c ) is recognizable.

A method according to claim 1, characterized in that the data sets also with data of the spatial extent of the respective production unit ( 27a . 27b . 27c ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that • the data records are modified such that the spatial position and / or the environmentally relevant property of the relevant production unit ( 27a . 27b . 27c ), the data records are again output in such a way that in the output ( 23 ) a true-to-scale spatial arrangement of the units is recognizable, and • in the edition ( 23 ) an assignment of the respective value for the environmentally relevant property to the associated unit and its change due to the modification of the records is recognizable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as values for the environmentally relevant property of the relevant production unit ( 27a . 27b . 27c ) the energy demand and / or the media requirements and / or the heat development and / or the cooling demand and / or the carbon dioxide evolution of this production unit ( 27a . 27b . 27c ) be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as values for the environmentally relevant property of the relevant production unit ( 27a . 27b . 27c ) the remaining service life and / or the maintenance requirements of this production unit ( 27a . 27b . 27c ) be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an additional data record is generated which determines the spatial conditions of the production site ( 24 ) contains.

A method according to claim 6, characterized in that the additional data record with at least one value for an environmentally relevant property of the relevant production site ( 24 ) is filled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data records of the production units ( 27a . 27b . 27c ) are each filled with the data of the spatial position by: • on a scale-to-scale plan ( 14 ) models placed at the manufacturing facility ( 15 ) of these production units ( 27a . 27b . 27c ) with a sensor ( 18 ), • that from the sensor ( 18 ) and evaluated in the data of the spatial position of the production units ( 27a . 27b . 27c ) and • transfer these data to the relevant records of the production units ( 27a . 27b . 27c ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the representation of the respective value for the environmentally relevant property takes place graphically, wherein • the amount of the value is scaled by the size of the graphical representation element used ( 28 ) and • the assignment of the graphic display element ( 28 ) to the associated production unit ( 27a . 27b . 27c ) also graphically.

Method according to claim 9, characterized in that as graphical presentation elements ( 28 ) three-dimensional bodies, in particular spheres ( 28k ) and / or cylinders and / or cuboids are used.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that for distinguishing the graphical representation elements ( 28 ) with different colors.

Method according to one of the preceding claims, characterized the representation of the relevant value for the environmentally relevant property is carried out graphically, wherein • at least the value is displayed as text output in a graphical representation element and • the assignment of the graphical representation element to the associated production unit ( 27a . 27b . 27c ) also graphically.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that the assignment of the graphical representation elements ( 28 ) to the associated production unit ( 27a . 27b . 27c ) is effected by the respective presentation element ( 28 ) seemingly floating above or next to the associated production unit ( 27a . 27b . 27c ) is arranged.

Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that the graphical representation elements ( 28 ) by selecting the respective representation of the production unit ( 27a . 27b . 27c ) can be made visible and invisible.

Machine-readable program code, which can control an input device for filling data sets and can drive an output device for outputting these data sets, for carrying out a method according to one of the preceding claims.

Storage medium with a machine-readable program code according to claim 15.