CN107209495B - 具有附加的功能性的生产系统和运行方法 - Google Patents

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Abstract

生产系统的质量应当进行改善。因此，本发明提出一种具有生产机器(1)和控制设备(2)的生产系统，该控制设备用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令。控制设备(2)具有分析装置(7)，其设计用于根据预设的质量标准判定，为了将生产数据转换为特定的控制指令是使用已经集成到控制设备(2)中的、激活的功能性还是使用在控制设备(2)之外的数据库(8)中或者以未激活的形式在控制设备(2)中提供的、能替换的功能性，其中，控制设备(2)设计用于将用于能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于该转换，并且其中，控制设备(2)设计用于仅暂时地提供能替换的功能性。

Description

具有附加的功能性的生产系统和运行方法
技术领域
本发明涉及一种具有生产机器和控制设备的生产系统，该控制设备用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令。此外，本发明涉及一种用于运行这样的生产系统的方法。
背景技术
“生产机器”的概念在此被理解为独立实施生产或生产进程或者至少集成到该进程中的任何机器。这样的生产机器的典型的实例是机床，利用其借助于一个或多个工具来加工工件。其被理解为例如车床、铣床或者类似物。
此外，生产机器也能够涉及仅自动化地进行运动的机器。归入其中的例如有机器人，其执行机械的工作并且由控制程序控制。同样能够将表现为多个装置的组合的设备视为生产机器。这样的设备典型地也利用控制程序进行控制，以便例如自动化地进行生产。
生产系统的质量、功能性和效率逐渐地由其控制软件确定。尽管软件以越来越短的开发周期更新或改进，但是机器如今常常不能从中受益。
许多生产机器是所谓的“CNC机器”(Computerized Numerical Control，计算机数字控制)。这些机器通过机器程序或者CNC程序控制。这样的机器程序通常是生产商定制的。
工件的设计典型地借助于CAD(计算机辅助设计)程序实现。用于计算机辅助生产的CAM(计算机辅助生产)系统在考虑特定的工具、转速、进给和类似物的情况下将CAD设计的数据转换为CNC程序。通常还需要后处理器(Postprozessor)，以便将这样的CNC程序变为实际的生产机器需要的特定的形式。
因此，生产机器例如具有内部的CNC控制器。此外如上所述，机床或生产机器从生产机器外部的控制设备获得控制指令。在机床中，该控制设备典型地包括CAD系统、CAM系统和必要时的后处理器。生产机器随后与控制设备一起形成生产系统。
这样的生产系统经受持续的改变。一方面不断地更新生产系统的控制器(例如CNC控制器)。此外，也在准备工作中一再地改善计算机辅助系统并且更新状态。此外，各个系统分别多次匹配各个客户。在此，各个系统分别设置有匹配的软件。在该框架中也能够实现的是，各个软件组件用户制定地发布。用于更新和升级的所有可行性方案仅能够以高花费实现，以便得到优化的处理结果。就在准备工作(生产机器之前的控制和数据处理)中，各个系统的合作的优化是值得期望的。因此，能够避免CAM和后处理器与相应机器的高花费的匹配。
从EP 1 677 168 A1已知了一种用于生成处理信息的数据处理设备，其用于确定必要的工具，当用于加工的工具路径在CAM系统中由与工件相关的CAD数据产生时，该数据在CAD系统中产生，该系统包括：用于存储加工成型信息的成型数据库；用于存储加工实例的信息的加工实例数据库；用于存储工具的信息的工具数据库；用于获得CAD数据、在CAD数据的基础上为了必要的信息而搜寻成型数据库、以及执行成型分析的成型分析装置，以便由此生成等效模型，其用于沿着期望的加工成型的非切割的区间容积，该区间容积基于对工具进行模拟的和关于加工成型的数据的非切割区间容积结果。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种生产系统，利用其能够得到改善的生产质量。此外，应当提供相应的方法。
根据本发明，该目的通过一种生产系统实现。该生产系统具有
-生产机器和
-控制设备，控制设备用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令，
-其中，控制设备具有分析装置，分析装置设计用于根据预设的质量标准判定，为了将生产数据转换为特定的控制指令是使用已经集成到控制设备中的、激活的功能性还是使用在控制设备之外的数据库中或者以未激活的形式在控制设备中提供的、能替换的功能性，以使得由控制设备输出的、用于制造机器的控制指令被实现更好的质量的、用于制造机器的控制指令代替，
-其中，控制设备设计用于将用于能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于该转换，并且
-其中，控制设备设计用于以预定的持续时间和/或以预定的数量的使用周期提供能替换的功能性。
此外，根据本发明提供一种用于运行这样的生产系统的方法。该生产系统具有生产机器和控制设备，控制设备用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令，该方法
-将生产数据转换为特定的控制指令，
-根据预设的质量标准判定，为了将生产数据转换为特定的控制指令是使用已经集成到控制设备中的、激活的功能性还是使用在控制设备之外的数据库中或者以未激活的形式在控制设备中提供的、能替换的功能性，以使得由控制设备输出的、用于制造机器的控制指令被实现更好的质量的、用于制造机器的控制指令代替，
-将控制设备设计用于将用于能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于该转换，
-将控制设备设计用于以预定的持续时间和/或以预定的数量的使用周期提供能替换的功能性。
因此，由用于所谓的准备工作的并且在机床中典型地设计为CAM设备的控制设备以有利的方式检查，通过该生产系统是否不能得到改善的质量。这由此实现，即检查由控制装置发出的、用于生产机器的控制指令是否不能被改善的控制指令代替。
对此检查的是，将生产数据变为控制指令的转换(例如将CAD数据变为CAM输出的转换)是否不能优化。这例如是这样的情况，即相应的功能性由控制设备的生产商更新、改善或加速。在此可替换地或附加地，也能够检查的是，是否不能由此实现更高的质量，即发布另外的或者附加的功能性。因此，例如能够为此发布附加的功能性，即能够获得更高的表面质量。
控制设备设计用于将用于能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于转换。这样具有的优点是，相应的控制文件能够存放在控制设备中，并且控制装置因此不依赖例如具有外部数据库的高花费的数据交换。
此外，控制设备设计用于仅暂时地提供能替换的功能性。这表示，能替换的功能性、即不是一开始就在控制装置中准备好的或激活的功能性受限制地激活或去激活(deaktiviert)。在此，激活也包括存储和提供相应的文件的情况。可替换地，当然也能够单独地通过设置例如激活位来激活或者提供已经存储的文件。在相应的去激活的情况下，随后再次重置激活位。然而，删除或卸载功能性或者其文件的过程也能够被称为去激活。
优选地，生产机器是机床。在该情况下，控制设备例如将刀具轨迹(Werkzeugweg)作为控制指令输送给机床。因此，这样的机床必要时例如能够通过即插即用为了生产目的进行优化。这对于例如铣床和车床特别有利。特别在小规模生产中，能够在生产进程中相对很快地实现优化。
预设的质量标准能够涉及生产精度。因此能够期望的是，减小表面的粗糙度，并且对此为控制设备设置相应的功能性。然而，生产精度也能够通过减小公差来改善。必要时，对此也能够提供能替换的功能性，其适用于相应的应用。
然而，预设的质量标准也能够涉及生产速度。生产速度也是主要的过程参数，其始终被优化。因此其优点当然在于，在空转时能够使机床的轴更快地运动。新的机床也能够允许对生产速度的优化，从而随后也许应当给新的工具安装附加的功能性，以便提升生产速度。
在一个实施例中，控制设备设计用于以预定的持续时间提供能替换的功能性。这表示，能替换的功能性随后以预定的持续时间进行激活或完全可用。在该持续时间之外，该能替换的功能性不提供给控制设备。因此，例如能够获得用于实际的功能性的、时间上受限的许可。
根据另外的变化方案，控制设备能够设计用于以预定的数量的使用周期提供能替换的功能性。在此，使用周期被限定用于使用相应的功能性或者其结果。因此，例如能够将数量限制为，将具有相应的功能性的生产数据转换为控制指令的次数。可替换地，也能够将数量限制为，允许生产机器实施生产过程的次数。在此，生产过程能够存在于对正好一个产品的生产，然而也存在于对一批产品的生产。
用于根据本发明的生产系统的改进方案的上述特征也能够应用于根据本发明的方法的改进方案。分别表述的功能的特征随后也作为方法步骤进行阐明。
附图说明
现在根据附图详细阐述本发明，其中示出：
图1示出关于生产系统的原理结构的框图，并且
图2示出根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
接下来详细描述的实施例代表了本发明的优选的实施方式。在此考虑的是，不仅能够在所述组合中也能够在单独情况中或者在另外的技术上合理的组合中实现各个特征。
图1示例性地给出了生产系统的原理结构。该示例性的生产系统具有例如作为生产机器的铣床1。此外，其具有用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令的控制设备2。控制设备获得例如图形程序的、例如CAD系统3的这样的生产数据。
在图1的实例中，虽然选择铣床作为生产机器1，但是其在此也涉及任何另外的机床，例如车床、钻床和类似物。然而此外，生产机器也能够涉及能够生产产品的任何另外的机器。因此，其例如也能够涉及压铸机、机器人(例如焊接机器人)或其它用于生产或处理工件的机器。
这样的生产机器1具有数据输入端，经由其能够将生产数据传输给机器内部的控制器(在此在车床中通常称为CNC控制器)。这些生产数据例如表示刀具轨迹并且其用于控制机器的轴。控制设备2准备在此示例性选择为CAD系统3的图形数据，从而在其输出端提供例如用于CNC控制器的刀具轨迹。相应的转换例如通过控制设备2的CAM系统4执行。标准化的CAM系统的输出数据多次地不适用于对生产机器1的直接驱控。因此，控制设备2必要时还具有所谓的后处理器5(PP)，其能够将CAM系统4的标准化的或者通常的输出数据组转换为机器定制的数据组。
在图1中，在生产机器1与控制设备2之间标记了分隔线6。其表示在一方面实际工作的生产机器1与另一方面的准备工作之间的分隔。控制设备2和特别是CAM系统4以及后处理器5能够属于准备工作。
因此，控制设备2具有前述的集成的功能性，以便将生产数据例如从CAD系统3转换为机器程序，利用其直接控制生产机器1。利用该集成的功能性，系统例如能够以确定的质量生产面或轮廓。对于新批次的产品，使用者现在例如想要改善表面质量。其例如知道生产机器1原则上能够达到这样的提高的表面质量。然而，利用用于将生产数据转换为特定的控制指令的、采用的集成的功能性不能达到这样高的质量。因此，对于使用者必要时存在这样的可行性，即释放控制设备2中的能替换的功能性，从而实现更高的表面质量。在激活并且实际使用前一个所述的集成的功能性时，后一个所述的能替换的功能性(仍)不激活。
控制设备2现在具有分析装置7，利用其能够将集成的功能性与能替换的功能性比较。比较标准是预设的质量标准。比较标准例如能够是粗糙度、精度、公差或生产速度。如果分析装置7确定了以集成的功能性无法达到该质量标准但是以能替换的功能性能够达到，那么控制设备就必要时全自动地、必要时也半自动地执行能替换的功能性。
因此，在控制设备2中已经存放了多个用于将生产数据转换为特定的控制指令的功能性。随后为生产系统的确定的类型激活这些功能性中的一个。如果现在要激活或释放能替换的功能性，那么就必须例如设置相应的激活位并且重置原始的功能性的激活位。这表示，去激活一个功能性并且激活另一个功能性。功能性的激活例如仅当存在相应的许可时是可行的。这能够例如从生产商处付费地得到。随后，使用者利用许可例如得到激活码，利用其能够释放能替换的功能性。
可替换地，控制设备2也能够自动化地在外部的数据库中、例如在互联网中“询问”的是，替代集成的功能性地提供了哪些功能性，以便满足预设的质量标准。分析装置7能够随后再次判定，应当应用集成的功能性，还是应当应用来自互联网8的能替换的功能性。该判定能够也如在第一实施方式中那样进行，即当满足质量标准时应用集成的功能。随后不需要的是，将能替换的功能性激活或者下载或类似处理。当质量标准无法通过集成的功能性达到时，那么就下载或者激活并且应用能替换的功能性。根据另外的判定算法，集成的功能性直接地与还未下载或激活的能替换的功能性进行比较，并且应用两个功能性中的、在预设的质量标准方面提供更好的结果的那个功能性。
在此所述的功能性不仅能够包括用于将生产数据转换为特定的控制指令的转换算法，还包括附加的信息，例如来自生产商(OEM信息)的信息。这些信息例如涉及迄今为止的系统的优化。因此，能替换的功能性能够例如由集成的功能性与OEM的附加信息一起形成。
图2示出了根据本发明的用于生产系统的运行方法的实施例，该生产系统具有生产机器和用于在生产数据的基础上生成用于生产机器的特定的控制指令的控制设备。将生产数据f输送给两个功能性或者转换框F1和F2。转换框F1实现了用于将生产数据f转换为特定的控制指令s1的、集成的激活的功能性。平行的转换框F2实现了用于将生产数据f转换为特定的控制指令s2的、能替换的功能性。下游的判定框E现在判定的是，将哪个控制指令s1还是s2作为实际上要应用的控制指令s。判定框E为了判定而应用预设的质量标准k。必要时，为了判定也引入生产数据f。在另外的细节方面参考图1的实施例的功能的相关内容。
如果确定以集成的功能性F1已经达到了质量标准k，那么就能够放弃根据功能性F2的另外的转换。后者随后不必进行激活或下载。控制指令s1作为实际要应用的控制指令s使用。
如果以集成的功能性F1无法达到质量标准k，但是以能替换的功能性F2可以达到，那么就采用控制指令s2作为实际要应用的指令s。
然而，判定框E中的判定也能够由此进行，即两个功能性F1和F2中的哪个更好地满足预设的质量标准k。随后实际应用相应的控制指令。
接下来简述非常具体的实现方式。因此例如利用到在线数据库的通道以及用于所应用的、包含附加的OEM信息的CNC软件版本的信息能够自动识别的是，例如加工周期(例如对于面、边缘、口袋等)不在当前版本上或者能够更有效地以附加选项(例如插入键槽)来设计加工。因此，在准备工作中能够以小的花费实现在整个过程链中最好的结果。因此特别地，能够应用最新的加工周期(包含可能的OEM信息)和有效的CNC功能。
特别有利的是，CAM系统与数据库连接，从而使其在机器的CNC软件版本、OEM周期版本等信息的基础上执行版本检查、选项检查等，并且该信息能够传递给CAM操作者。因此，过程链总是处于最新的版本并且提供最有效的生产可行性方案。

Claims (7)

1.一种生产系统，具有
-生产机器(1)和
-控制设备，所述控制设备用于在生产数据的基础上生成用于所述生产机器(1)的特定的控制指令，
-其中，所述控制设备(2)具有分析装置(7)，所述分析装置设计用于根据预设的质量标准判定，为了将所述生产数据转换为特定的所述控制指令是使用已经集成到所述控制设备(2)中的、激活的功能性还是使用在所述控制设备(2)之外的数据库(8)中或者以未激活的形式在所述控制设备(2)中提供的、能替换的功能性，已经集成到所述控制设备中的、所述激活的功能性直接与还未从所述控制设备之外的数据库中下载的、所述能替换的功能性进行比较，以使得由所述控制设备(2)输出的、用于所述生产机器(1)的所述控制指令被实现更好的质量的、用于所述生产机器(1)的控制指令代替，
-其中，所述控制设备(2)设计用于将用于所述能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于所述转换，并且
-其中，所述控制设备(2)设计用于以预定的持续时间和/或以预定的数量的使用周期提供所述能替换的功能性。
2.根据权利要求1所述的生产系统，其中，所述生产机器(1)是机床。
3.根据权利要求2所述的生产系统，其中，所述控制指令包含所述机床的刀具轨迹。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的生产系统，其中，预设的所述质量标准涉及生产精度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的生产系统，其中，预设的所述质量标准涉及生产速度。
6.根据权利要求4所述的生产系统，其中，预设的所述质量标准涉及生产速度。
7.一种用于运行根据权利要求1至6中任一项所述的生产系统的方法，所述生产系统具有生产机器(1)和控制设备(2)，所述控制设备用于在生产数据的基础上生成用于所述生产机器(1)的特定的控制指令，所述方法
-将所述生产数据转换为特定的所述控制指令，
-根据预设的质量标准判定，为了将所述生产数据转换为特定的所述控制指令是使用已经集成到所述控制设备(2)中的、激活的功能性还是使用在所述控制设备之外的数据库中或者以未激活的形式在所述控制设备(2)中提供的、能替换的功能性，已经集成到所述控制设备中的、所述激活的功能性直接与还未从所述控制设备之外的数据库中下载的、所述能替换的功能性进行比较，以使得由所述控制设备(2)输出的、用于所述生产机器(1)的所述控制指令被实现更好的质量的、用于所述生产机器(1)的控制指令代替，
-将所述控制设备(2)设计用于将用于所述能替换的功能性的控制文件存储并且提供用于所述转换，
-将所述控制设备(2)设计用于以预定的持续时间和/或以预定的数量的使用周期提供所述能替换的功能性。
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