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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines mehrstufigen Fertigungsprozesses eines Bauteils mittels eines Überwachungssystems gemäß dem geltenden Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Überwachungssystem.
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Die heutige industrielle Produktion ist gekennzeichnet durch eine Integration von zahlreichen Prozessschritten und Lieferanten zur Herstellung komplexer Produkte, wie zum Beispiel einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Um dabei bezüglich Kosten und Qualität im gesamten Prozessablauf verbesserte Produkte zu erzielen, sollen alle Prozessschritte gesamthaft betrachtet werden. Beispielsweise führt ein optimaler Ablauf eines Prozessschritts nicht notwendigerweise zu dem bestmöglichen Ergebnis eines nachfolgenden Produktionsschritts. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, übergreifend in die einzelnen Prozessschritte einzugreifen.
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Die
DE 19 949 954 A1 offenbart ein Verfahren zur Analyse und Optimierung eines mehrstufigen Herstellungsprozesses, welcher aus einer Anzahl gleich ausgeführter Normalschritte besteht, denen Abstimmungsschritte folgen, die zur Erreichung von gegebenen Produkteigenschaften durchgeführt werden und die in Art, Anzahl und Ausmaß variabel sind. Die Einzelschritte werden dabei in Bezug auf mindestens eine produktionsrelevante Eigenschaft in einer elektronischen Datenbank erfasst. Bei der Eigenschaft kann es sich beispielsweise um einen Mengenanteil, Kostenanteil oder die Auswirkung eines Einzelschrittes auf eine zu erzielende Produkteigenschaft handeln. Beispiel für einen mehrstufigen Herstellungsprozess ist die Herstellung eines Lackes aus einer Mehrzahl von Einzelkomponenten und Additiven. Mithilfe der in der Datenbank zusammengetragenen Informationen können Einzelschritte in ihrer Anzahl und ihrem Ausmaß deutlich reduziert und die Herstellungskosten somit gesenkt werden.
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In der
DE 11 2010 000 703 T5 werden ein Verfahren, ein Controller und ein System zum Steuern eines Herstellungsprozesses mit einem multivariablen Modell beschrieben. Abhängige variable Daten und manipulierte variable Daten werden empfangen. Abhängige variable Daten stellen Werte von ungesteuerten Prozessparametern von mehreren Sensoren dar. Manipulierte variable Daten stellen gesteuerte oder Sollwerte von steuerbaren Prozessparametern von mehreren Prozesswerkzeugen dar. Ein vorhergesagter betrieblicher Wert und/oder eine multivariable Statistik werden auf der Grundlage der empfangenen Daten bestimmt, und Betriebsparameter des Herstellungsprozesses werden auf der Grundlage der vorhergesagten Wertung und/oder multivariablen Statistik bestimmt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, sowie ein Überwachungssystem zu schaffen, mittels welchen zuverlässig ein Herstellungsprozess beziehungsweise ein Fertigungsprozess eines Bauteils überwacht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Überwachungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines mehrstufigen Fertigungsprozesses eines Bauteils mittels eines Überwachungssystems. Es erfolgt das Einlegen eines Grundbauteils für das Bauteil in einen ersten Einlageort einer ersten Fertigungseinrichtung des Fertigungsprozesses. Es wird eine Bauteileigenschaft eines Zwischenbauteils für das Bauteil mittels einer Qualitätserfassungseinrichtung des Überwachungssystems an einem ersten Ausgabeort der ersten Fertigungseinrichtung erfasst. Es erfolgt das Bestimmen einer Qualität des Zwischenbauteils in Abhängigkeit von der Bauteileigenschaft und einem Schwellwert für die Qualität mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Überwachungssystems. Bei einem Unterschreiten der Qualität wird eine mobile optische Erfassungseinrichtung des Überwachungssystems am Einlageort installiert. Es erfolgt das Einlesen eines auf einem weiteren Grundbauteil aufgebrachten Identifizierungscodes mittels der mobilen optischen Erfassungseinrichtung und Überwachen des Fertigungsprozesses des weiteren Grundbauteils mittels der optischen Erfassungseinrichtung in der ersten Fertigungseinrichtung.
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Insbesondere kann somit eine verbesserte Überwachung des Fertigungsprozesses realisiert werden. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs handeln. Insbesondere beschäftigt sich somit die Erfindung mit dem Problem, dass die Qualität von sogenannten Halbzeugen, welche im ersten Prozessschritt genutzt werden, die in entsprechenden Fertigungseinrichtungen, welche auch als Presswerke bezeichnet werden können, verarbeitet werden, und mittels Sensoren die Qualität entsprechend erfasst werden kann. Bei den Sensoren handelt es sich um die Qualitätserfassungseinrichtung, welche beispielsweise ein Lasersensor, ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor oder ähnliches sein kann. Der Fertigungsprozess beinhaltet auch eine automatische Kennzeichnung des Grundbauteils beziehungsweise der entsprechenden Platinen vor dem Verarbeiten in dem eigentlichen Fertigungsprozess, welcher auch als Pressenstraße bezeichnet werden kann. Dabei können die von den Sensoren erfassten Messdaten eindeutig einer Platine oder einem produzierten Bauteil zugeordnet werden. Beispielsweise ist es möglich, die Schmierstoffmenge der Bänder mit einer hohen Frequenz unmittelbar vor dem Schneiden der Platinen zu erfassen. Bei der Schmierstoffmenge handelt es sich um eine Größe, die maßgeblich die Qualität in den Presswerken produzierter Bauteile beeinflussen kann. Die Schmierstoffmenge entspricht dann beispielsweise der Bauteileigenschaft.
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Insbesondere hängt das Ergebnis von Fügeprozessen maßgeblich von den Halbzeuglieferanten oder im Presswerk applizierten Schmierstoffmenge ab. Beispielsweise müssen entsprechende Parameter beim Schweißen bei einer Veränderung der Schmierstoffmenge angepasst werden. Ein anderes Beispiel stellt das Fügen von Bauteilen mittels Kleben dar. Damit die Fügestellen die gewünschte Eigenschaft aufweisen, muss die Menge an Schmierstoff auf den zu fügenden Teilen begrenzt werden. Neben den Fügeprozessen kann eine erhöhte Schmierstoffmenge auch in der Lackiererei zu Qualitätsproblemen führen. Unter anderem kann der Schmierstoff eine Bildung von Schlieren auf der Sichtfläche von Bauteilen bei der kathodischen Tauchlackierung begünstigen.
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Neben der Schmierstoffmenge gibt es noch weitere Halbzeugeigenschaften, also Bauteileigenschaften, wie beispielsweise Blechdicke oder die Rauigkeit, die ebenfalls die Qualität von Endprodukten einzelner Prozessschritte beeinflussen können. Beispielsweise beeinflussen Schwankungen der Rauigkeit das Erscheinungsbild von lackierten Oberflächen im Sichtbereich.
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Um diese Zusammenhänge gezielt analysieren zu können, müssten von jedem Prozessschritt Daten aufgezeichnet werden und anschließend eindeutig der Erkennung von einzelnen Bauteilen oder Baugruppen zugeordnet werden.
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Gerade beim oben genannten Zusammenhang von Schmierstoffmenge und Schlierenbildung ergibt sich die besondere Herausforderung, dass die oben eingeführte Kennzeichnung der Bauteile durch die Lackierung verdeckt wird und somit nicht mehr gelesen werden kann. Dies ist vor allem problematisch, weil die Fehler erst nach dem Lackierprozess erkannt werden. Bei den ebenfalls angesprochenen Fügeprozessen wäre es zwar möglich, die Kennzeichnung der einzelnen Bauteile, die gefügt werden, mittels Kameras zu lesen, allerdings wären hierfür sehr viele Kameras erforderlich, da für viele Bauteile eine bauteilspezifische Einlegestation, insbesondere ein Einlageort, erforderlich ist, damit Roboter entsprechenden Bauteile greifen und anschließend fügen können. Ferner kann es auch vorkommen, dass nach dem Fügen die entsprechenden Codierungen verdeckt sind und optisch nicht mehr erfassbar sind. Aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten wird aktuell auf ein Lesen der Kennzeichnung von Bauteilen beim Fügen verzichtet. Somit kann gemäß dem Stand der Technik der Zusammenhang zwischen den Daten aus dem Presswerk und den darauf folgenden Prozessschritten, wie zum Beispiel dem Lackieren, nicht hergestellt werden.
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Insbesondere ist somit vorgeschlagen, dass nicht an allen Einlageorten mit der optischen Erfassungseinrichtung, die beispielsweise als Kamera ausgebildet sein kann, diese ausgebildet sind, sondern nur wenige optische Erfassungseinrichtungen vorgehalten sind und diese nur bei Bedarf eingesetzt werden. Somit werden die optischen Erfassungseinrichtungen temporär im Falle bei Nichteinhaltung von Qualitätsanforderungen des Endprodukts oder wie vorliegend des Zwischenprodukts eines Produktionsprozesses installiert. Ferner ist es damit auch möglich, an beispielsweise einer Übergabestation zwischen dem Karosseriebau und einer Lackiererei die Teilekennzeichnung relevanter Bauteile vor der kathodischen Tauchlackierung zu lesen und damit eine Verknüpfung aller relevanten Daten in der Prozesskette zu ermöglichen. Somit ist es nicht erforderlich, die Kennzeichnung aller Bauteile innerhalb einer Karosserie zu erfassen.
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Somit ermöglicht die Erfindung die Ermittlung von Zusammenhängen zwischen einzelnen Prozessschritten bei geringen Kosten. Die optische Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Teilekennzeichnung wird dabei nur bei Bedarf, und somit bedarfsabhängig, eingesetzt und somit reduziert genutzt. Es können dadurch Stillstände von Anlagen vermieden werden, da Zusammenhänge zeitnah erkannt werden können.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein weiteres Qualitätsmerkmal eines weiteren Zwischenprodukts des weiteren Grundbauteils nach dem ersten
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Fertigungsprozessschritt erfasst und das weitere Qualitätsmerkmal mit dem jeweiligen Identifizierungscode gemeinsam auf einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung abgespeichert. Insbesondere wird somit, sollte beispielsweise die Qualität des Zwischenbauteils nicht ausreichen, die Qualität des nachfolgenden Zwischenbauteils bereits vor der Fertigung überprüft und überwacht, wobei entsprechende Qualitätsmerkmale dann in der Speichereinrichtung gemeinsam mit dem Identifizierungscode abgespeichert werden können, so dass eine Nachvollziehbarkeit der Prozessschritte für das Zwischenbauteil beziehungsweise weitere Zwischenbauteile realisiert werden kann. Somit kann bedarfsabhängig und bauteilreduziert die Qualitätsüberwachung realisiert werden.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die eine mobile optische Erfassungseinrichtung für eine zweite Fertigungseinrichtung des Fertigungsprozesses bereitgestellt wird und bei einer Unterschreitung der Qualität nach der zweiten Fertigungseinrichtung die mobile optische Erfassungseinrichtung an einem zweiten Einlageort der zweiten Fertigungseinrichtung angeordnet wird. Somit wird die eine optische Erfassungseinrichtung auch für die zweite Fertigungseinrichtung bereitgestellt. Insbesondere, sollte beispielsweise der mehrstufige Fertigungsprozess auch weitere Fertigungseinrichtungen aufweisen, so kann die eine mobile optische Erfassungseinrichtung auch für die Vielzahl von weiteren Fertigungseinrichtungen bereitgestellt werden.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass beispielsweise bei mehreren Fertigungseinrichtungen, insbesondere mehr als zwei Fertigungseinrichtungen, insbesondere zumindest zwei optische Erfassungseinrichtungen bereitgestellt werden. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest weniger optische Erfassungseinrichtungen bereitgestellt werden als Fertigungseinrichtungen. Die optischen Erfassungseinrichtungen werden dann bedarfsgerecht an der Vielzahl von Fertigungseinrichtungen angeordnet. Insbesondere sind dann wiederum die optischen Erfassungseinrichtungen zerstörungsfrei lösbar an den Fertigungseinrichtungen angeordnet und können bei Bedarf somit für eine andere Fertigungseinrichtung genutzt werden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die mobile optische Erfassungseinrichtung kabellos bereitgestellt wird. Insbesondere kann beispielsweise hierzu die mobile optische Erfassungseinrichtung eine elektrische Speichereinrichtung aufweisen, so dass elektrische Energie für die mobile optische Erfassungseinrichtung bereitgestellt wird. Dadurch ist die mobile optische Erfassungseinrichtung hochflexibel und mobil einsetzbar.
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Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn eine Kommunikation zwischen der mobilen optischen Erfassungseinrichtung und der elektronischen Recheneinrichtung kabellos durchgeführt wird. Insbesondere kann beispielsweise die mobile optische Erfassungseinrichtung zur Kommunikation über ein drahtloses lokales Netzwerk, insbesondere ein WLAN, und/oder beispielsweise über Mobilfunk ausgebildet sein. Die elektronische Recheneinrichtung weist dazu insbesondere ebenfalls ein entsprechendes Kommunikationsmittel auf, um die Kommunikation zwischen der optischen Erfassungseinrichtung und der elektronischen Recheneinrichtung durchführen zu können.
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Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die mobile optische Erfassungseinrichtung als Kamera bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Kamera als Farbkamera oder auch als Graustufenkamera bereitgestellt werden. Mittels der Kamera kann dann der Identifizierungscode sowie die Überwachung der Prozessschritte vorteilhaft durchgeführt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird beim Anordnen der mobilen optischen Erfassungseinrichtung an die Fertigungseinrichtung eine Position der Kamera der mobilen optischen Erfassungseinrichtung relativ zur Fertigungseinrichtung bestimmt und die Position an die elektronische Recheneinrichtung übermittelt. Insbesondere kann somit eine Änderung des Aufstellorts der optischen Erfassungseinrichtung in dem Überwachungssystem registriert werden, und anschließend bei jedem Lesevorgang kann eine Kennung versendet werden. Diese Daten der optischen Erfassungseinrichtung werden von einer geeigneten Datenbank gespeichert. Eine Änderung des Aufstellorts der optischen Erfassungseinrichtung kann dadurch mit einem sehr geringen Aufwand erfolgen.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn beim Erfassen des Grundbauteils und/oder des Identifizierungscodes ein Zeitstempel mittels der mobilen optischen Erfassungseinrichtung erzeugt wird und der Zeitstempel mit an die elektronische Recheneinrichtung übermittelt wird und/oder beim Erfassen des Grundbauteils und/oder des Identifizierungscodes ein Zeitstempel mittels der mobilen optischen Erfassungseinrichtung erzeugt wird und der Zeitstempel mit an eine weitere elektronische Recheneinrichtung einer jeweiligen Fertigungseinrichtung übermittelt wird. Insbesondere kann somit eine Verknüpfung zwischen den Daten aus den Prozessen der Presswerke und den darauf folgenden Prozessen beispielsweise im Karosseriebau und der Lackiererei hergestellt werden. Konkret können über die erfasste Kennung des Bauteils alle damit verknüpften Daten aus den Datenbanken der Fertigungseinrichtungen abgerufen werden. Aufgrund des Zeitstempels und des Aufstellorts beispielsweise der einen optischen Erfassungseinrichtung können ferner Daten aus einer Datenbank bezüglich der Folgeprozesse abgerufen werden. Mit diesen Daten lassen sich anschließend mittels Methoden, beispielsweise dem maschinellen Lernen oder der Statistik, die Zusammenhänge zwischen Qualität, Prozessparametern der einzelnen Prozessschritte und den Eigenschaften der Eingangsprodukte jedes Fertigungsprozessschritts analysiert werden. Ferner ist es auch möglich, dass die erfassten Informationen direkt an die jeweilige Fertigungseinrichtung übertragen werden kann, so dass auch eine Dokumentation und Analyse direkt in der Fertigungseinrichtung durchgeführt werden kann.
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Bei dem vorgestellten Verfahren handelt es sich insbesondere um ein computerimplementiertes Verfahren. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden, ein Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Bei dem Computerprogrammprodukt kann es sich insbesondere auch um ein sogenanntes Computerprogramm handeln. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft daher auch ein computerlesbares Speichermodul mit einem Computerprogrammprodukt nach dem vorhergehenden Aspekt.
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Ferner betrifft die Erfindung auch ein Überwachungssystem zum Überwachen eines mehrstufigen Fertigungsprozesses eines Bauteils, mit zumindest einer Qualitätserfassungseinrichtung, mit einer elektronischen Recheneinrichtung und mit einer mobilen optischen Erfassungseinrichtung, wobei das Überwachungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist.
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Insbesondere wird das Verfahren mittels des Überwachungssystems durchgeführt.
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Die elektronische Recheneinrichtung weist insbesondere elektronische Bauteile, beispielsweise Prozessoren, integrierte Schaltkreise oder weitere Bauteile auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des computerlesbaren Speichermediums sowie des Überwachungssystems anzusehen. Das Überwachungssystem weist dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens und eine vorgefertigte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt dabei die einzige Figur eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Überwachungssystems.
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In der Figur sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht gemäß einer Ausführungsform eines Überwachungssystems 10. Das Überwachungssystem 10 ist zum Überwachen eines Herstellungsprozesses beziehungsweise eines Fertigungsprozesses 12 eines Bauteils 14 ausgebildet. Wie vorliegend gezeigt, ist der Fertigungsprozess 12 mehrstufig. Insbesondere weist der vorliegende Fertigungsprozess 12 beispielsweise einen ersten Prozessschritt in einer ersten Fertigungseinrichtung P1, einen zweiten Prozessschritt in einer zweiten Fertigungseinrichtung P2 und einen dritten Prozessschritt in einer dritten Fertigungseinrichtung P3 auf. Die Prozessschritte sind insbesondere zeitlich aufeinanderfolgend. Das Überwachungssystem 10 weist insbesondere eine übergeordnete elektronische Recheneinrichtung 16 auf. Das Bauteil 14 kann beispielsweise für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
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Das Bauteil 14 kann auch als Baugruppe angesehen werden, wobei die Baugruppe insbesondere eine Vielzahl von Bauteilen 14 aufweisen kann. Somit kann auch während eines Fertigungsprozesses 12 für eine Baugruppe das entsprechende Verfahren angewendet werden.
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1 zeigt insbesondere, dass beispielsweise ein Grundbauteil 18 in dem ersten Prozessschritt bearbeitet werden kann und ein erstes Endprodukt 20 erzeugt werden kann. Das erste Endprodukt 20 wird wiederum als erstes Eingangsprodukt 22 für den zweiten Prozessschritt verwendet. Das erste Endprodukt 20 beziehungsweise das erste Eingangsprodukt 22 kann als ein Zwischenprodukt bezeichnet werden. Aus dem zweiten Prozessschritt wird ein zweites Endprodukt 24 erzeugt. Das zweite Endprodukt 24 wird wiederum als zweites Eingangsprodukt 26 an den dritten Prozessschritt übergeben, wobei auch hier ein Zwischenprodukt vorliegen kann, und nach dem dritten Prozessschritt ist das Bauteil 14 erzeugt, wobei das Bauteil 14 vorliegend einem Endprodukt des dritten Prozessschrittes entspricht. Der vorliegende dargestellte Fertigungsprozess 12 ist rein beispielhaft. Es können auch weitere Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3 und weitere Zwischenprodukte erzeugt werden.
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Insbesondere ist somit ein Verfahren zum Überwachen eines mehrstufigen Fertigungsprozesses 12 des Bauteils 14 mittels des Überwachungssystems 10 vorgesehen. Es erfolgt das Einlegen des Grundbauteils 18 für das Bauteil 14 in einen ersten Einlageort 28 der ersten Fertigungseinrichtung P1. Es erfolgt das Erfassen einer Bauteileigenschaft eines Zwischenbauteils, welche vorliegend beispielsweise dem ersten Endprodukt 20 entspricht, für das Bauteil 14 mittels einer Qualitätserfassungseinrichtung 30 des Überwachungssystems 10 an einem Ausgabeort 32 der ersten Fertigungseinrichtung P1. Es wird eine Qualität des Zwischenbauteils in Abhängigkeit von der erfassten Bauteileigenschaft und einem Schwellwert für die Qualität mittels der elektronischen Recheneinrichtung 16 des Überwachungssystems 10 bestimmt. Bei dem Unterschreiten der Qualität erfolgt ein Installieren einer mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 des Überwachungssystems 10 am Einlageort 28 sowie das Einlesen auf einem weiteren Grundbauteil 18 aufgebrachten Identifizierungscodes 36 mittels der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 und das Überwachen des Fertigungsprozesses 12 des weiteren Grundbauteils 18 mittels der optischen Erfassungseinrichtung 34 in der ersten Fertigungseinrichtung P1.
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Insbesondere können die aufgezählten Schritte auch in der zweiten Fertigungseinrichtung P2 sowie in der dritten Fertigungseinrichtung P3 durchgeführt werden. Sollte der mehrstufige Fertigungsprozess 12 mehr als drei Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3 aufweisen, so können die entsprechenden Schritte auch in den weiteren Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3 durchgeführt werden, wobei hierzu insbesondere vorgesehen ist, dass bei allen Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3 die eine mobile optische Erfassungseinrichtung 34 genutzt wird beziehungsweise zumindest weniger mobile optische Erfassungseinrichtungen 34 vorhanden sind als Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3.
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Beispielsweise kann die Qualitätserfassungseinrichtung 30 dazu ausgebildet sein, eine Schmierstoffmenge, beispielsweise über eine Lasermessung, zu erfassen. Ferner kann die Qualitätserfassungseinrichtung 30 auch eine optische Erfassungseinrichtung 34 sein, so dass beispielsweise auch eine Rauigkeit bestimmt werden kann. Die Qualitätserfassungseinrichtung 30 kann hierzu unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise auch als Radarsensoreinrichtung, Lidarsensoreinrichtung, Kamera oder auch als Ultraschallsensoreinrichtung. Je nachdem, welche Bauteileigenschaft überwacht werden soll, ist die Qualitätserfassungseinrichtung 30 entsprechend bereitgestellt.
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Wie bereits erwähnt, kann ein weiteres Qualitätsmerkmal eines weiteren Zwischenprodukts des weiteren Grundbauteils 18 nach dem ersten Fertigungsprozess P1 erfasst werden und das weitere Qualitätsmerkmal mit dem jeweiligen Identifizierungscode 36 gemeinsam auf einer Speichereinrichtung 38 der elektronischen Recheneinrichtung 16 gespeichert werden. Ferner kann die eine mobile optische Erfassungseinrichtung 34 für die zweite Fertigungseinrichtung P2, vorliegend auch für die dritte Fertigungseinrichtung P3, des Fertigungsprozesses 12 bereitgestellt werden und bei Unterschreitung der Qualität nach der zweiten Fertigungseinrichtung P2, beziehungsweise nach der dritten Fertigungseinrichtung P3, die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 an einem zweiten Einlageort 40 der zweiten Fertigungseinrichtung P2 beziehungsweise an einem dritten Einlageort 42 der dritten Fertigungseinrichtung P3, angeordnet werden.
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Die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 ist insbesondere als mobile Kamera bereitgestellt. Insbesondere kann dabei die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 kabellos bereitgestellt werden, wobei insbesondere eine Kommunikation zwischen der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 und der elektronischen Recheneinrichtung 16 kabellos durchgeführt wird.
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Die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 kann insbesondere selbständig erkennen, wenn ein neues Teil/Bauteil 14 im Sichtbereich abgelegt wird. Beim Erkennen eines neuen Bauteils erfasst die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 die Codierung des Bauteils und sendet diese an eine Datenbank.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Erfassen des Grundbauteils 18 und/oder des Identifizierungscodes 36 ein Zeitstempel mittels der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 erzeugt wird und der Zeitstempel mit an die elektronische Recheneinrichtung 16 übertragen wird.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass beim Anordnen der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 an die Fertigungseinrichtung P1, P2, P3 eine Position 44 der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 relativ zur Fertigungseinrichtung P1, P2, P3 bestimmt wird und die Position 44 an die elektronische Recheneinrichtung 16 übermittelt wird.
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Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass nicht an allen Einlageorten 28, 40, 42, die optische Erfassungseinrichtung 34 bereitgestellt wird, sondern nur wenige optische Erfassungseinrichtungen 34 vorgehalten sind und diese nur bei Bedarf eingesetzt werden. Somit werden die mobilen optischen Erfassungseinrichtungen 34 nur temporär im Falle bei Nichteinhaltung von Qualitätsanforderungen der Endprodukte 20, 24 beziehungsweise des Bauteils 14 installiert. Ferner ist es damit auch beispielsweise an einer Übergabestation zwischen dem Karosseriebau und einer Lackiererei möglich, die Teilekennzeichnung relevanter Bauteile 14 vor der kathodischen Tauchlackierung zu lesen und damit eine Verknüpfung aller relevanten Daten in der Prozesskette zu ermöglichen. Somit ist es nicht erforderlich, die Kennzeichnung aller Bauteile 14 innerhalb einer Karosserie zu erfassen. Insbesondere kann somit eine Verknüpfung zwischen dem Identifizierungscode 36 des Grundbauteils 18 und der Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN - Vehicle Identification Number) durchgeführt werden, wodurch eine vollumfängliche Überwachung beziehungsweise Analyse des Herstellungsprozesses ermöglicht ist.
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Bevorzugt kann die mobile optische Erfassungseinrichtung 34 mittels einer nicht kabelgebundenen Datenfernübertragung neben der erfassten Kennung einzelner Bauteile 14 auch den Ort beziehungsweise die Position 44 der Kamera sowie auch eine Information zur Datenverknüpfung, wie zum Beispiel ein Zeitstempel, übertragen. Dabei wird bei einer Änderung des Aufstellorts der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 einmalig als Position 44 der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 in der Systemumgebung der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 registriert und anschließend bei jedem Lesevorgang eine Kennung versendet. Die Daten der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 werden von einer geeigneten Datenbank gespeichert. Eine Änderung des Aufstellorts der mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 kann dadurch mit einem sehr geringen Aufwand erfolgen.
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Mit diesen Daten lässt sich dann eine Verknüpfung zwischen den Daten aus den einzelnen Prozessen der Fertigungseinrichtung P1, P2, P3 und den darauf folgenden Prozessen im Karosseriebau und der Lackiererei herstellen. Es kann beispielsweise ferner vorgesehen sein, dass der Identifizierungscode 36 auch mit einer Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN) verknüpft wird, so dass bei einem Rohbau der Karosserie, welche kurz beispielsweise vor der Lackiererei steht, die Verknüpfung stattfindet, so dass im Nachhinein dann wiederum auf die einzelnen Bauteile 14 rückgeschlossen werden kann, obwohl der Identifizierungscode 36 beispielsweise überlackiert wurde. Konkret können über die erfasste Kennung des Bauteils 14 alle damit verknüpften Daten aus den Datenbanken der Fertigungseinrichtungen P1, P2, P3 abgerufen werden. Aufgrund des Zeitstempels und des Aufstellorts der einen mobilen optischen Erfassungseinrichtung 34 können ferner Daten aus einer Datenbank bezüglich der Folgeprozesse abgerufen werden. Mit diesen Daten lassen sich anschließend mittels Methoden, beispielsweise dem maschinellen Lernen oder der Statistik, Zusammenhänge zwischen Qualität, Prozessparametern der einzelnen Prozessschritte und den Eigenschaften der Eingangsprodukte jedes Fertigungsprozessschritts analysieren.
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Insgesamt zeigt die Erfindung eine bedarfsabhängige Datenverknüpfung innerhalb der Prozesskette der lackierten Karosserie.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Überwachungssystem
- 12
- Fertigungsprozess
- 14
- Bauteil
- 16
- elektronische Recheneinrichtung
- 18
- Grundbauteil
- 20
- erstes Endprodukt
- 22
- erstes Eingangsprodukt
- 24
- zweites Endprodukt
- 26
- zweites Eingangsprodukt
- 28
- erster Einlageort
- 30
- Qualitätserfassungseinrichtung
- 32
- erster Ausgabeort
- 34
- mobile optische Erfassungseinrichtung
- 36
- Identifizierungscode
- 38
- Speichereinrichtung
- 40
- zweiter Einlageort
- 42
- dritter Einlageort
- 44
- Position
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19949954 A1 [0003]
- DE 112010000703 T5 [0004]
