CN108572629A - 操作防止碰撞的工业工厂机器 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作包括各种机器(A，B)的工厂的机械的方法，该方法包括：提供与工作区域(21，22，23，11，12，13)相关的软件可读信息，每个工作区域涉及机器之一的至少一个操作；通过读取信息的MES或MOM软件来操作机器的至少一部分，以避免具有交叠的工作区域(12，23)的操作被同时执行。还公开了一种能够执行该方法的软件。

Description

操作防止碰撞的工业工厂机器
技术领域
本发明涉及用于操作机器的方法，该方法防止工厂的机械元件之间的碰撞，尤其是以下工厂：其活动是由MES或者MOM系统管理的工厂。
背景技术
如由制造企业解决方案协会(MESA国际)所定义的，MES/MOM系统是通过管理“从订单下发至制造的点到产品交付为成品的点的生产操作”，并且通过“经由双向通信向跨组织和供应链的其他系统提供关于生产活动的任务关键信息”来“驱动制造操作的有效执行的动态信息系统”。
为了提高制造工厂的质量和工艺性能，MES/MOM系统通常包含的功能是资源分配和状态、派发生产订单、数据收集/获取、质量管理、维护管理、性能分析、操作/细节调度、文件控制、劳动力管理、工艺管理和产品跟踪。
例如，西门子公司在其SIMATIC 产品系列下提供了广泛的MES/MOM产品。
可以采用MES/MOM软件管理工业工厂例如制造工厂的活动。按照通常的方式进行，操作者可以开始进行由ERP(企业资源计划)准备的MES/MOM系统操作。
然而，许多工艺存在机器碰撞的风险，尤其是为了节省时间和成本而期望同时操作的涉及大尺寸材料(例如飞机机翼或者船体)和不同设备的那些机器碰撞的风险。
当前最先进的机械设置有接近传感器；除此之外，操作者可以根据他(她)们的知识来预测每个操作程序将涉及哪些区域。
当然，这种方法容易出现人为错误。当两个移动元件太靠近操作时，传感器触发机器停止，使机器返回到它们的底座位置(base location)，从而需要由操作者重新启动。可以理解的是，这导致涉及生产率下降的经常停止。
由于各种机器的工作区域图，一些软件产品可以通知操作者可能的冲突。然而，由于未考虑工作时间的事实，所以这未能使得将操作优化。
因此，期望有一种不容易出现人为错误的方法，这种方法可以使同时操作工厂的各种机器的可能性最大化，从而优化了工厂的生产率。
发明内容
上述问题现在已经通过一种用于操作包括各种机器的工厂的机械的方法来解决，该方法包括：
提供与工作区域相关的软件可读信息，其中，每个工作区域涉及机器之一的至少一个操作；
通过读取该信息的MES或MOM软件来操作机器的至少一部分，以避免具有交叠的工作区域的操作被同时执行。
本发明还涉及一种MES或MOM软件，其能够操作工业工厂的各种机器并且读取与工作区域相关的信息，以避免具有交叠的工作区域的操作被同时执行，其中，每个工作区域涉及机器之一的操作。
操作是由相关的机器执行的一系列移动和/或动作。由于“工作区域”是指机器在与其相关的操作期间可以移动或者存在的空间的区域。如果同时执行具有部分交叠或者完全交叠的工作区域的操作，则会引起碰撞的风险。
根据需要，机器可以是单个移动元件，或者是以同步方式移动的一系列元件。
根据实施方式，将与操作相关的指令存储在可以由MES/MOM软件读取以执行该操作的零件加工程序即文件中。
根据优选实施方式，软件能够通过解析零件加工程序或者通过接收与零件加工程序相关联的元数据来使工作区域个性化。
附图说明
现在将借助附图更好地示出本发明，在附图中：
图1示出了表示与机器的操作相关联的工作区域的示意图；
图2示出了表示包括在与两个不同的机器相关的工作定单中的操作的工作区域的示意图；
图3示出了表示在已经执行与机器之一相关的工作定单的一部分之后在时间T1处减少的图2的工作区域的示意图；
图4示出了与MES/MOM软件的整体操作相关的示意流程图。
具体实施方式
关于图1，示出了如何执行操作以及如何可以将工作区域个性化。
箭头对应于从开始点1到点2的机器的移动，在点2处机器停止并且执行一系列动作(例如，钻具可以移动到其在部件上执行钻孔的各个点)，并且最终到达表示出机器4的结束位置。区域3是工作区域，并且不应该与同时运行的操作的工作区域交叠。
关于图2，在工厂中，活动可以在包括不同操作的工作订单中被划分，每个操作由MES/MOM软件通过读取零件加工程序来执行。
每个零件加工程序与工作区域相关联。
例如，第一工作定单包括要由机器A以确定的次序执行的三个操作，这三个操作分别与工作区域21、22和23相关联，工作区域21、22和23以与必须执行相关联的操作相同的顺序被列出。具有三个操作的第二工作定单要由机器B来执行，同样，以确定的次序被执行，这三个操作分别与工作区域11、12和13相关联，工作区域11、12和13以与必须执行相关联的操作相同的顺序被列出。
明显的是，如果机器执行与区域23相关联的零件加工程序并且同时机器B正在执行零件加工程序12，则由于接近传感器或者任何合适的安全系统的介入而存在碰撞或者生产停止的风险。
根据本发明，如果例如操作相关区域12正在被机器B操作，则MES/MOM软件可以识别所涉及的区域并且避免由机器A启动与区域23相关联的操作并且执行校正动作。
根据本发明的实施方式，如果检测到潜在的冲突，则软件能够执行至少一个校正动作，例如警告操作者，停止可能处于冲突的操作，并且如果可能的话，建议或者自动执行与另一零件加工程序对应的另一操作。稍后，其可能会重新开始停止的操作。在本示例中，其可以只延迟与区域23相关联的操作。
根据进一步的实施方式，软件可以例如通过接收来自相关的机器的反馈信息来根据运行操作的实际运行时间更新运行操作的工作区域。如图3中所示，如果机器B已经执行了区域11的操作并且正在执行与区域12相关联的操作，则软件可以识别出在某时刻可能仍然涉及的区域可以减小到不与区域23重叠的区域12’。因此，与23相关的操作可以由机器A开始，而没有延迟。
MES/MOM软件可以从操作者接收工作定单，或者根据优选实施方式直接从可以与其进行对话的ERP系统接收工作定单。根据图4的流程图，ERP系统5将工作定单输入到MES/MOM系统6。MES/MOM系统的软件可以操作机器7并且从机器7接收反馈，以便更新与要考虑的工作区域有关的信息以防止碰撞风险。
附图标记列表：
A、B 工业工厂的机器
1 机器的操作的开始点
2 机器的动作执行点
3 工作区域
4 机器
5 ERP系统
6 运行MES/MOM软件的MES/MOM系统
7 机器
11、12、13 与要由机器B执行的操作相关联的工作区域
12’ 与要由机器B执行的操作相关联的更新的工作区域
21、22、23 与要由机器A执行的操作相关联的工作区域。

Claims (8)

1.一种用于操作包括各种机器(A，B)的工厂的机械的方法，所述方法包括：
提供与工作区域(21，22，23，11，12，13)相关的软件可读信息，其中，每个工作区域涉及所述机器之一的至少一个操作；
通过读取所述信息的MES或MOM软件来操作所述机器的至少一部分，以避免具有交叠的工作区域(12，23)的操作被同时执行；
由所述MES或者MOM软件根据运行操作的实际运行时间更新所述运行操作的工作区域(12’)，尤其是通过接收来自相关的机器的反馈信息来根据运行操作的实际运行时间更新所述运行操作的工作区域(12’)；
当与要执行的操作相关联的工作区域(23)和与正在执行的操作相关联的工作区域(12)交叠时，通过所述MES或者MOM软件来执行至少一个校正动作，其中，所述至少一个校正动作建议与另一零件加工程序相对应的另一操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述MES或MOM软件在零件加工程序文件中读取涉及操作的指令。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，由所述MES或MOM软件通过解析零件加工程序或者通过接收与所述零件加工程序相关联的元数据来使工作区域个性化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校正动作包括警告操作者。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述校正动作包括停止或延迟如下所述的操作：所述操作的相关联的工作区域(23)和与正在执行的操作相关联的工作区域(12)交叠。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述MES或MOM软件由ERP系统(5)激活。
7.一种MES或MOM软件，其能够操作工业工厂的各种机器(A，B)并且读取与工作区域(21，22，23，11，12，13)相关的信息，以避免具有交叠的工作区域(12，23)的操作被同时执行，其中，每个工作区域涉及所述机器之一的操作。
8.根据权利要求7所述的软件，其适于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
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