CN111564258A - 用于在线束组装线上制造线束的方法和用于制造线束的线束组装线 - Google Patents

用于在线束组装线上制造线束的方法和用于制造线束的线束组装线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于在线束组装线上制造线束的方法和用于制造线束的线束组装线。本发明涉及一种用于在线束组装线(11)上制造线束(8)的方法。其包括以下步骤：a)在第一工作台(16)处通过传感器装置收集第一产距时间，b)在第二工作台(26)处通过传感器装置收集第一产距时间，c)向数据处理器(12)发送所述第一产距时间，d)通过使用所发送的数据来计算工作台(16、26)的所述第一产距时间的平均产距时间，e)比较所计算的所述工作台(16、26)的平均产距时间，f)基于所述比较来调整线束(8)的组装过程。此外，本发明涉及一种用于制造线束(8)用于提供该方法的的线束组装线(11)。

Description

用于在线束组装线上制造线束的方法和用于制造线束的线束 组装线
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的用于在线束组装线上制造线束的方法以及根据权利要求12的用于制造线束的线束组装线。
背景技术
通常，用于制造线束的线束组装线包括用于将工作板从一个工作台顺序地馈送到下一个工作台的工作板供应线。在每个工作台处，操作者将分离地馈送到工作空间的多个分组件在每个工作板上组装成线束。
GB2276602A示出了这种线束组装线的示例。
不利的是，在该已知方案中，每个工作台处的不同产距时间妨碍了高效工作。
已知用于由传感器检查在工作台上提供的工作的质量的不同方案，例如，DE102016123976B3或DE102011084786A1。
这些方案确保了所生产的线束的高质量，但并未提高线束组装线的效率。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于在线束组装线上制造线束的方法，该线束组装线不具有上述缺点中的至少一个，并且主要改善线束组装线的性能，同时确保所制造的线束的高质量。此外，本发明的目的在于提供一种用于执行这种方法的线束组装线。
这些目的通过独立权利要求的特征来解决。有利地，附图和从属于独立权利要求的权利要求公开了进一步的发展。
根据本发明，一种用于在线束组装线上制造线束的方法，其中，线束组装线包括第一工作台和至少第二工作台、能够以线速度沿着线束组装线移动的至少两个板、用于收集来自工作台中的至少一个的数据的至少一个传感器装置、用于处理和比较由至少一个传感器装置收集的数据的至少一个数据处理器，该方法包括以下步骤：
a)在第一工作台处通过至少一个传感器装置来收集第一产距时间和优选第二产距时间，
b)在至少第二工作台处通过至少一个传感器装置来收集第一产距时间和优选第二产距时间，
c)向至少一个数据处理器发送所述第一产距时间和优选所述第二产距时间，
d)通过使用所发送的数据来计算每个工作台的所述第一产距时间和优选所述第二产距时间的平均产距时间，
e)比较所计算的所述工作台的平均产距时间，
f)基于所述比较来调整组装过程。
对于每个工作台，收集并存储有效的产距时间。从这个意义上说，“产距时间”是指从一个工作台处的分组装开始到该相应的分组装结束的时间。
为了测量产距时间，例如，操作者在开始工作时按压开始按钮，并且在完成工作时按压停止按钮。两次按压之间的时间对应于相应的产距时间。或者，相应工作的开始和结束由光学传感器或电传感器来测量。
基于这些收集到的值，可以调整线束组装线或者给操作者的指令，以平衡一个线束组装线的各个工作台之间的差异。从而，性能和效率将得到改善。
所测量的产距时间还可以用于将不同的操作者相互比较。此外，可以识别操作者，这-例如，通过相应的训练或提升-最终更高效。最后，线束组装线的性能将得到改善。
有利地，还将所计算的所述工作台的平均产距时间与存储在至少一个数据处理器中的比较数据进行比较，由此可以考虑历史数据。
优选地，所述比较数据是彼此相邻布置的至少两个工作台的平均产距时间。从而，及时调整直接影响工作台并确保这些工作台之间的平衡。
优选地，所述比较数据是预先存储在数据库中的平均产距时间，由此可以考虑长期监控。为了容易地处理数据，数据库有利地是至少一个数据处理器的一部分。
优选地，确定工作台中具有最长平均产距时间的一个，并且调整至少所述工作台的组装过程。当所述工作台得到正确调整时，将减少产距时间。因此平衡了所有工作台的平均产距时间，从而提高了线束组装线的整体性能。
优选地，基于所述比较自动调整组装过程。例如，通过基于所测量和/或计算的数据来控制线束组装线，线速度略微增加或减小。或者，由生产领班基于其对所测量或比较的数据的分析进行调整。
优选地，基于所分析的在工作台处的工作内容，来分析线束组装线的每个工作台的工作内容并调适组装过程。如果操作者在其工作台处具有比在另一工作台处的产距时间快的产距时间，则单个工作步骤可以从具有较慢产距时间的工作台转移到具有较快产距时间的工作台。有利地，为了容易的材料处理，工作步骤在相邻的工作台之间转移。
优选地，分析线束组装线的每个工作台的工作内容，并且调整线束组装线的线速度。
如果操作者的主要部分都比所计算的平均产距时间慢，则通过降低线速度来减轻操作者的负担。然后，当操作者的主要部分(优选全部)比所测量的平均产距时间快时，可以增加线速度。
如果操作者都比所计算的平均产距时间快，则通过增加线速度，线束组装线的效率也将增加。然后，当一些操作者比其他操作者慢时，可以降低线速度。
有利的是，每个操作者获得与同一线束组装线处的其他操作者相比其个人性能如何的信息。
优选地，线速度实时得到调整，由此性能将在转移期间得到保证。或者，线速度是手动调整的，例如，基于所分析的值。
优选地，数据显示在线束组装线的操作者显示器上，由此每个操作者从线束组装线获得其性能如何的反馈。
为了满足客户灵活预订的意愿，在生产期间经常改变线束组装的生产计划。以前，改变后的生产计划必须重新分发、重新打印和重新公布。通过操作者显示器，可以直接向操作者显示新的生产计划，并且还可以向他们提供附加信息。从而，由于减少了提供信息的时间，因此线束组装线的效率将得到提高。此外，确保了每个操作者直接在其前面具有对其重要的所有信息。
替代地或附加地，在监控台处显示数据，由此生产领班或管理者获得关于每个工作台的状态的信息。监控台可以是计算机、平板电脑、智能电话等。
优选在线束组装线显示器上显示数据，尤其是显示关于线束组装线的信息。因此，对于每个线束组装线，相应的信息是直接可见的。
优选地，基于所收集的数据将材料输送调整到所述工作台之一。特别地，如果操作者除了其计划之外还提供单个工作步骤，则在该工作台处将使用更多的材料。由于可用的信息，可以针对每个工作台调整输送，并且可以减少操作者的等待时间。
可以向存储器实时地显示材料短缺信息。基于这些信息的使用，存储器可以优化物流路线，由此与其他系统(例如，与“循环取货(milk run)”系统)相比，将节省时间和劳动。
有利地，每次呼叫材料时，用于材料输送的时间可以被录入并显示在工作台处。由此，操作者知道在其呼叫之后其何时拥有该材料，或者他可以更精确地呼叫该材料刚好赶上其相应的组装工作步骤。
可替换地或附加地，信息被直接发送到系统，如制造执行系统(MES)，并且创建每个工作台的材料清单(BOM)。定量地监控每个工作台的材料，并且当相应工作台处的材料量达到限定极限时，这些材料的输送时间用于自动地呼叫材料到存储器。
优选地，基于所述工作台的平均产距时间和/或基于材料输送来调整线束的预制造。如果工作板上或操作者的预制造太慢，则该预制造将被从所述工作台移开。
优选地，所收集的数据的至少一部分用于维护线束组装线，由此确保线束组装线在不同条件下的操作能力。更多的有效性通常导致整个线束组装线和工作台的部件的更多磨损(平均故障时间，MTTF)。可以相应地调整故障之间的平均时间(MTBF)。当部件达到其寿命或使用期限时，可以向操作者或其主管发送主动维护通知。
为了收集数据和监控状态，可以使用其他类型的传感器。作为非穷举列表，提到了用于灯的光传感器、用于电机或风扇的转动传感器、用于电机或齿轮箱的温度传感器等。
基于来自每个工作台和/或来自线束组装线的信息，可以进行主动更换，并且可以防止不必要的业务中断。可以将业务中断计划和放置在对生产影响较小的时间段。
来自上述数据的一部分，另外的数据，例如，机器或部件信息，可以被收集并用于最佳维护。
当零件工作条件发生变化时，可以向操作者或其主管发出主动维护通知。
本发明的用于制造线束的线束组装线包括第一工作台和至少第二工作台、能够以线速度沿着线束组装线设备移动的至少两个工作板、用于收集来自工作台中的至少一个的数据的至少一个传感器装置、用于处理和比较由至少一个传感器装置收集的数据的至少一个数据处理器。每个工作台设置有或连接到至少一个传感器装置。
这种线束组装线允许工作台之间的平衡，从而提高线束组装线的性能。
该至少一个数据处理器可以是线束组装线的集成部分，或者是包括这样的至少一个数据处理器的单独的(例如)外部站，或者云方案。
优选地，至少一个传感器装置包括相机，相机允许对在每个工作台处设置的工作步骤进行基于图片的监控。由此，可以检查工作的质量。此外，每个工作步骤的开始和结束的时刻可以通过相机来确定。此外，可以记录错误的工作步骤，并且可以生成相应的视觉或声音警报。所记录的图片还可以用于对操作者进行教育或评价。
优选地，设置操作者识别装置，其确保正确的操作者在工作台处工作。在操作者开始工作之前，其必须在工作台上进行登录。识别装置包括例如卡扫描器或读取器、手或手指扫描器、用于输入代码的键盘、用于面部检测的相机等。操作者识别装置也可以用作操作者出勤控制器。
通过对操作者的识别，线束组装线的控制器知道目前哪个操作者正在哪个工作台上工作。通过沿着线束组装线转移或调整操作者，可以进一步改善线束组装线的性能。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节来自下面的描述，其在考虑附图的示例中公开了本发明。
附图标记的列表类似于本公开的权利要求和附图部分的技术内容。附图连贯而全面地被描述。相同的附图标记表示相同的部件，具有不同标号的附图标记表示具有相同功能的部件或类似部件。
附图示出：
图1以立体图示出了本发明的线束组装线，
图2示出了图1的细节A，
图3示出了根据图2的显示内容，
图4示出了根据图1的线束组装线的主显示器的显示内容，以及
图5示出了根据图1的线束组装线的主显示器的其他显示内容。
具体实施方式
根据图1和图2的用于制造线束8的线束组装线11包括多个工作台16、26、36、46、56、106。在根据图1的图片的相对侧上，存在另外的工作台，使得该线束组装线11包括总共十个工作台16、26、36、46、56、106，其中四个在图1中被隐藏。
线束8的限定的子组装将设置在每个工作台16、26、36、46、56、106处。线束8的组件的组装在工作台16处开始，并在工作台106处结束。
在每个工作台16、26、36、46、56、106处布置有工作板17、27、37、47、57、107，线束8在工作板17、27、37、47、57、107上进行组装。工作板17、27、37、47、57、107以连续的线速度沿着线束组装线11从一个工作台16、26、36、46、56、106移动到下一个工作台16、26、36、46、56、106。
在下文中，仅详细描述工作台16。其他工作台26、36、46、56、106在其实施例中对应于该工作台16，因此不再单独描述。因此，下面的描述相应地或经过必要的修改分别适用于所有工作台。
作为用于收集来自工作台16的第一产距时间和优选第二产距时间的第一传感器，设置包括开始按钮22A和停止按钮22B的开关21。操作者(未示出)在开始其分组装时按压开始按钮22A，并且在完成其分组装时按压停止按钮22B。测量两次按压之间的时间并定义该工作台16处的有效产距时间。
向线束组装线11的数据处理器12发送来自所有工作台16、26、36、46、56、106的第一产距时间和优选第二产距时间。在数据处理器12中，通过使用所发送的数据来计算每个工作台的所述第一产距时间和优选所述第二产距时间的平均产距时间。将所计算的所述工作台的平均产距时间与存储在数据处理器12中的比较数据进行比较。基于所述比较，调整线束的组装过程。
相机19作为另外的传感器装置设置在工作台16处。相机19还可以用于收集来自工作台16的第一产距时间和优选第二产距时间。此外，相机19用于监控每个工作台16、26、36、46、56、106处的工作。这保证了对每个分组装的连续的质量监控。组装中的故障被直接指示出来，而非仅通过末端控制来指示。从而，减少了制造中的废料。
相机19还可以用作用于识别操作者的操作者识别装置。
具有紧急停止按钮的另一开关23设置在工作台16处，使得操作者能够在紧急情况下停止工作板17、27、37、47、57、107的移动。
信号装置18设置在工作台16处，其允许可视地显示不同的情况。下面描述视觉信息的一些示例-这些示例并非强制为这种方式，而是可以变化的。
例如，如果操作者正在工作，则信号装置18显示黄灯。如果操作者已经完成其工作或者如果在相应的工作台16处一切工作良好，则信号装置18显示绿灯。如果监控到制造故障或者如果按压了另一开关23的紧急停止按钮，则信号装置18显示红灯。此外，灯可以是动画的以区分工作台16的不同状态。
工作台16还设置有操作者显示器111，操作者显示器111有利地是触摸屏。图3显示了所显示的数据的细节。
在操作者显示器111的屏幕的右上侧的区域112中，显示操作者的信息。在该区域112的右方存在下拉字段113，以用于选择存储在数据库中的操作者。这种选择的可能性形成操作者识别装置。
在操作者显示器111的屏幕的左上侧的区域116中，显示关于材料和(例如材料准备的)状态的信息。
在区域112和116之间的区域118中，显示生产信息。
通过所显示的信息，操作者总能概览与其相关的数据。如果生产计划改变，则该信息可以显示在操作者显示器111上，并且操作者将根据新的生产计划直接调整其工作步骤。
在沿着操作者显示器111的下边缘的区域中，显示了四个可触摸符号121至124。在本实施例中，从左至右存在开始符号121和结束符号122，其可以用来代替开关21的开始按钮22A和停止按钮22B。此外，存在将从存储器预订材料的呼叫材料符号123，由此有利地，系统还考虑工作台16处的有效情况的实际信息。最右边存在空板符号124，其在操作者根据生产计划按计划完成所有工作步骤后预订新的板。
可以收集这些符号121至124上的所有动作，并且还将其用于调整线束组装线11。
线束组装线11还设置有主信号装置24，主信号装置24通过不同的颜色或通过不同的灯光动画可视地显示线束组装线11的状态。
线束组装线11还包括线束组装线显示器151，其尤其用于显示关于线束组装线11的信息。当然，也可以在监控台处发送和显示该信息。
图4示出线束组装线显示器151上关于所谓的“线平衡”的显示。每个工作台16、26、36、46、56、106的收集数据按列显示，并且指示出相应的平均值。此外，存在显示第一水平156的第一线和显示第二水平158的第二线。第一水平156指示根据相应生产计划所计算的预期时间。第二水平158指示根据相应生产计划所计算的最大容许时间。
如图4所示，大多数操作者(在该示例中，工作台16、36、56和106处的操作者)比系统计算的制造时间更快。例如，工作台46处的操作者在所计算的范围内工作。然而，如该图4还可以看出的，工作台86处的操作者是所有操作者中最慢的，并且超过了所计算的最大容许时间。由此，工作台86被识别为具有最长平均产距时间的工作台。
基于该信息，可以设置相应的调整。例如，将更换工作台86处的操作者。或者，一些工作步骤将被转移到另一操作者，在该示例中转移到工作台56处的操作者。换句话说，工作内容将分别在不同的操作者或工作台之间进行调适。如果这种调整中的一者起作用，则将调平可以从列的值的显示中识别出的最大值，所述列的值应在第一水平156与第二水平158之间。
如果所有工作台16、26、36、46、56、86和106的最大值都低于第一水平156所指示的水平，则可以增加线速度，由此将有利地稍微进行增加。
如果所有工作台16、26、36、46、56、86和106的最大值都高于由第二水平156指示的水平，则可以减小线速度，由此将有利地略微进行减小。
所有调整或调适都可以由系统或线束组装线11的控制器自动地处理，或者也可以例如由生产领班手动进行。此外，还可以实时地进行所有调整或调适。
图5示出了工厂仪表板的工厂仪表板显示器161，其显示来自不同线束组装线的数据以及关于整个工厂的信息，包括分析的数据。对于这些分析，使用本发明的线束组装线11的数据和相应的方法。
显示器161可以存在于还远离工厂的监控台或线束组装线显示器151处。所有调整或调适也可以分别在现场或远程地进行。因此，可以使用类似WLAN或
Figure BDA0001969032850000101
的公知技术。
附图标记表
11 线束组装线
12 数据处理器
16 工作台
17 工作板
18 16的信号装置
19 相机
21 开关
22A 开始按钮
22B 停止按钮
23 紧急停止按钮
24 11的信号装置
26 工作台
27 工作板
36 工作台
37 工作板
46 工作台
47 工作板
56 工作台
57 工作板
86 工作台
106 工作台
107 工作板
111 操作者显示器
112 区域
113 下拉字段
116 区域
118 区域
121 开始符号
122 结束符号
123 呼叫材料符号
124 空板符号
151 线束组装线显示器
156 第一水平
158 第二水平
161 工厂仪表板显示器

Claims (15)

1.一种用于在线束组装线(11)上制造线束(8)的方法，所述线束组装线(11)包括：
第一工作台(16)和至少第二工作台(26、36、46、56、106)，
至少两个工作板(17、27、37、47、57、107)，其能够以线速度沿着所述线束组装线(11)移动，
至少一个传感器装置(19、21)，其用于收集来自所述工作台(16、26、36、46、56、106)中的至少一个的数据，
至少一个数据处理器(12)，其用于处理和比较由所述至少一个传感器装置(19、21)收集的数据，所述方法包括以下步骤：
a)在所述第一工作台(16)处通过所述至少一个传感器装置(19、21)来收集第一产距时间和优选第二产距时间，
b)在所述至少第二工作台(26、36、46、56、106)处通过所述至少一个传感器装置来收集第一产距时间和优选第二产距时间，
c)向所述至少一个数据处理器(12)发送所述第一产距时间和优选所述第二产距时间，
d)通过使用所发送的数据来计算每个工作台(16、26、36、46、56、106)的所述第一产距时间和优选所述第二产距时间的平均产距时间，
e)将所计算的所述工作台(16、26、36、46、56、106)的平均产距时间有利地与存储在所述至少一个数据处理器(12)中的比较数据进行比较，
f)基于所述比较来调整所述线束(8)的组装过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较数据是至少两个相邻工作台(16、26、36、46、56、106)的平均产距时间或预先存储在数据库中的平均产距时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
确定所述工作台中具有最长平均产距时间的一个，并且
调整至少所述工作台(16、26、36、46、56、106)的组装过程。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，基于所述比较自动地调整所述组装过程。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，分析所述线束组装线(11)的每个工作台(16、26、36、46、56、106)的工作内容，并且
基于分析的所述工作台(16、26、36、46、56、106)处的工作内容来调适所述组装过程。
6.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，分析所述线束组装线(11)的每个工作台(16、26、36、46、56、106)的工作内容，并且
调整所述线束组装线(11)的线速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，实时地或手动地调整所述线速度。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，在所述线束组装线(11)的操作者显示器(111)上和/或在监控台处显示数据。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，在线束组装线显示器(151)上显示数据，特别是关于所述线束组装线(11)的信息。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，调整到所述工作台(16、26、36、46、56、106)中一个的材料输送。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述工作台(16、26、36、46、56、106)的平均产距时间和/或所述材料输送来调整所述线束(8)的预制造。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，使用所收集的数据的至少一部分来维护所述线束组装线(11)。
13.一种用于制造线束(8)、特别是用于提供根据权利要求1至12之一所述的方法的线束组装线，包括：
第一工作台(16)和至少第二工作台(26、36、46、56、106)，
至少两个工作板(17、27、37、47、57、107)，其能够以线速度沿着所述线束组装线(11)移动，
至少一个传感器装置(19、21)，其用于收集来自所述工作台(16、26、36、46、56、106)中的至少一个的第一产距时间和优选第二产距时间，
至少一个数据处理器(12)，其用于处理和比较由所述至少一个传感器装置(19、21)收集的数据，其特征在于，每个工作台(16、26、36、46、56、106)设置有或连接到至少一个传感器装置(19、21)。
14.根据权利要求13所述的线束组装线，其特征在于，所述至少一个传感器装置(19)包括相机。
15.根据权利要求13或14所述的线束组装线，其特征在于操作者识别装置(19)。
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