CN113906463A

CN113906463A - 用于在产品制造期间初始化和校准产品的模块和方法

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Publication number: CN113906463A
Application number: CN202080039025.6A
Authority: CN
Inventors: E·洛佩斯阿尔塞维瓦斯; M·德普纳; M·L·格里利奥特
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2022-01-07
Also published as: DE102019207868A1; US20220317183A1; WO2020239731A1; EP3977395A1; US11953551B2

Abstract

本发明涉及一种用于在制造环境(200)中制造产品(100)期间对产品(100)进行初始化和校准的模块(300)，其中，该模块(300)能够布置在产品(100)上，并且其中，该模块(300)具有用于模块(300)与制造环境(200)之间的无线数据传输的第一接口(118)、用于在模块(300)与产品(100)之间建立数据连接的第二接口(122)、电能源(120)以及数据处理单元(116)。该模块(300)被设计用于：通过能量源(120)至少暂时地为产品(100)供应能量；经由第二接口(122)与产品(100)建立数据连接；经由第二接口(122)对产品(100)执行测试和/或校准例程，其中，所述数据处理单元(116)在测试和/或校准例程的执行期间生成测试和/或校准数据；以及经由第一接口(118)将测试和/或校准数据传输到制造环境(200)。

Description

用于在产品制造期间初始化和校准产品的模块和方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1所述的用于在产品制造期间对产品进行初始化和校准的模块、一种如权利要求7所述的用于在产品制造期间对产品进行初始化的方法、以及如权利要求12所述的模块在制造制动模块期间对制动模块进行初始化的用途。

背景技术

在已知的制造环境(例如，用于制动模块等的生产线)中，尚未完成的产品通常从一个制造站传送到下一个制造站。在这种情况下，这些制造站中的每一个通常执行以下过程之一：

-(例如，使用机械过程、校准例程等)为产品添加部件或功能

-就先前添加的部件和/或功能是否已成功添加并正常工作，对产品进行测试。

在对机电一体化系统(例如，制动模块)进行最终组装期间，将在制造过程结束时使用的制造站(EOL，End Of Line，下线)用作产品的能量源并与产品进行通信。这些站的目的是触发产品的功能并检查产品是否按预期工作，或校准产品及其功能。

在这种情况下，将产品从一个制造站传送和转移到下一个制造站既复杂又耗时。

发明内容

本发明所基于的目的是给出能够提高制造过程的效率的可能性。

此目的通过如权利要求1所述的用于对产品进行初始化的模块以及如权利要求7所述的用于对产品进行初始化的方法而得以实现。模块的优选实施例在权利要求2至6中给出，而方法的优选实施例在权利要求8至11中给出。

在第一方面，本发明涉及一种用于在制造环境中制造产品期间对产品进行初始化的模块，其中，该模块能够布置在产品上。在这种情况下，该模块具有用于模块与制造环境之间的无线数据传输的第一接口、用于在模块与产品之间建立数据连接的第二接口、电能源、以及数据处理单元。在这种情况下，模块被设计用于：通过能量源至少暂时地为产品供应能量；经由第二接口与产品建立数据连接；经由第二接口对产品执行测试和/或校准例程，其中，数据处理单元在测试和/或校准例程的执行期间生成测试和/或校准数据；以及经由第一接口将测试和/或校准数据传输到制造环境。

本发明的核心概念是提供一种模块，该模块在产品制造期间已经能够布置在产品上，并且由于其设计，该模块适合用于在产品从一个站运输到下一个站的同时就执行通常只能在制造站或测试站处执行的特定功能。因此，站与站之间的运输时间已经有效地用于特定任务，于是不再需要在站处执行这些任务，从而能够减少站处的停留时间。总体来说，这提高了产品制造过程的效率。

在这种情况下，模块能够布置在产品上这一事实意味着，模块是能够固定到产品上从而伴随产品通过制造环境的单独元件。同样，模块也能够在制造过程完成之后再次从产品上移除，理想情况下不会留下任何残余。

模块的第一接口可以是例如WLAN接口，模块能够经由WLAN接口与制造环境进行通信。通信优选地发生在模块与控制制造环境的中央控制单元之间。在这种情况下，中央控制单元不一定必须是制造环境内的固定计算机或服务器。相反，还可以规定，模块经由网络与非本地化的控制单元进行通信，特别是与在云中实施的控制逻辑进行通信。这使得可以随时跟踪制造环境内产品的路径和状态或状况，并且同时影响进一步制造过程。

此外，还可以规定，模块直接与制造环境内的各个制造站进行通信。然而，除了模块与制造环境之间的WLAN连接之外，也可以设想任何其他无线数据传输方法，例如，蓝牙。此外，还可以规定模块与制造环境之间的有线通信，如将在下文更详细解释的。

在模块与制造环境之间的通信中，模块优选地能够在任何时间由制造环境唯一地识别。为此目的，例如可以规定，为模块指派全局唯一标识符(GUID)，模块在与制造环境的无线通信期间也传输该全局唯一标识符。由于将模块固定地指派给产品，在这种情况下，每个产品都能够在制造过程中随时被唯一地识别。

模块的电能源优选地为电池，其容量足以执行产品的简单功能，这些功能是执行产品的测试和/或校准例程所必需的。

根据一个优选实施例，模块在此被设计用于在数据连接已经建立之后配置产品的软件功能。产品的软件功能例如可以是其效果通过指定特定操作参数和边界条件来定义的功能。

例如，产品的软件功能在此可因产品的不同系列而不同。特别地，产品的软件功能可以根据相应终端消费者的要求进行定制。在这种情况下，通过使用模块，可以在制造环境不变的情况下单独初始化各单独产品，从而根据相应终端消费者的要求对这些产品进行定制。

产品优选地为制动模块、特别是用于制动系统的电动液压控制和调节单元。在这种情况下，此制动模块的软件功能可以是能够根据消费者的要求通过指定特定控制参数进行定制的防抱死制动控制功能。于是，配置这种软件功能将包括例如定义相应的控制参数。

根据一个优选实施例，还规定，通过第二接口为产品供应能量。因此，在这种情况下，第二接口既用于与产品建立数据连接，也用于传输电能。因此，第二接口在这里具有双重功能，使得产品与模块之间的整体接口设计更加紧凑。

根据进一步实施例，模块到产品的安全且易于操作的固定是通过模块具有保持器来实现的，其中，模块能够通过保持器固定到产品上。例如，保持器可以是通过形状配合连接或摩擦连接将模块保持在其中的接口。例如，保持器可以被设计为呈卡口连接、夹式连接或保持轨的形式。在这种情况下，保持器优选地被设计成使得不必在产品上单独地提供针对保持器而单独定制的元件。而是力求使保持器以期望的方式与产品上已经存在的产品几何形状相互作用。

根据一个优选实施例，在这种情况下规定，保持器为第二接口的一部分。在这种情况下，通过保持器将模块布置在产品上也将自动将第二接口连接到产品。这简化了将模块连接到产品的过程。

模块的进一步优选实施例在于，模块具有用于在模块与制造环境之间建立有线连接的第三接口，其中，第三接口被设计用于在制造环境与模块之间传输电能。在这种情况下，“有线连接”被理解为是指任何类型的材料连接，其中模块与制造环境或制造环境的一部分经由连接而物理接触。在这种情况下，在模块与制造环境之间提供实际意义上的电缆并不是绝对的。相反，“有线连接”也可以是当模块的第一接触面与制造环境的第二接触面接触时就已经建立的连接。

在这种情况下，第三接口可以适配于由制造环境预定义的连接器类型或标准。这意味着模块充当产品与制造环境之间的适配器，因此产品上的连接部不必适配于制造环境。相反，如果在具有第三接口的模块上存在的连接与制造环境相匹配，那么就足够了。借助于第三接口，在这种情况下，由制造环境、特别是制造站经由模块将能量传输到产品，使得能够在连接到制造环境之后对产品进行高能耗的校准和测试例程。

除了经由第三接口来传输电能之外，根据进一步实施例，规定在模块与制造环境之间经由第三接口优选实时地传输数据。在这种情况下，当经由第三接口建立连接时，经由第二接口进行的数据传输可以省却或并行进行。

在另一方面，本发明涉及一种用于在制造环境中制造产品期间通过如上文已经描述的模块来对产品进行初始化的方法。在这种情况下，该方法具有以下步骤：

-在产品的制造期间将模块布置在产品上，

-通过制造环境激活模块，

-经由模块的第二接口在模块与产品之间建立数据连接，

-经由模块的第二接口对产品执行测试和/或校准例程，其中，数据处理单元在测试和/或校准例程的执行期间生成测试和/或校准数据，以及

-经由第一接口将测试和/或校准数据传输到制造环境。

为了激活模块，可以例如从制造环境将相应的激活命令经由模块的第一接口传输到模块。

根据一个优选实施例，在这种情况下规定，由制造环境在产品的制造步骤的过程中将模块布置在产品上。举例来说，在这种情况下可以规定，将模块在安装产品的特定构件的过程中与构件一起布置在产品上。因此，不需要任何单独的生产步骤来将模块布置在产品上。

根据进一步实施例，在这种情况下，通过由制造环境将所要执行的测试和/或校准例程传输到模块，实现了该方法的极大灵活性。

如上文已经描述的，因此可以在产品制造期间根据消费者的特定要求对产品的配置和测试进行定制，而无需调整产品本身。此外，以此方式，还可以在制造过程期间在必要时动态地调整所使用的测试例程或校准例程。

根据进一步实施例，在这种情况下规定，所传输的测试和/或校准例程取决于先前传输的测试和/或校准数据。因此，可以灵活地对在产品的先前测试和校准中已经取得的结果做出响应。

根据进一步实施例，还规定制造环境具有至少一个测试站，其中，该方法还包括经由模块的第三接口在测试站与模块之间建立有线连接，其中，在有线连接已经建立之后，由测试站为产品供应电能。在这种情况下，作为对由测试站供应电能的替代或补充，还可以规定，如果建立了与制造站的相应连接，则经由模块的第三接口优选实时地传输数据。

在另一方面，本发明涉及如上所述的模块的用途，用于在制动模块的制造期间对制动模块、特别是制动系统的电动液压控制和调节单元进行初始化。

附图说明

以下参照附图更详细地解释本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了产品、制造站和对应制造环境之间的通信的示意性图示，

图2示出了模块的示意性图示，

图3示出了制造环境的示意性图示，以及

图4示出了产品、模块及制造环境之间的相互作用的示意性图示。

具体实施方式

在下文中，相似或相同的特征由相同的附图标记表示。

图1a)示意性地展示了连接到这种EOL站102的产品100。为此目的，EOL站102具有到产品100的以下接口/连接：

-EOL站102与产品100之间的通信接口104

-能量供应106

-接地108

经由EOL站102的通信接口104将控制命令通过产品的电子控制单元112传输到产品软件110。软件因此而触发的功能可以是纯电子功能(例如，打开和关闭电子部件)，或者是机械功能(例如，致动诸如阀门等致动器)并由对应的机械控制单元114实施。

在这种情况下，产品100通常必须在制造环境200中(如通过图1b)中的示例所示的那样)从一个制造站102'传送到下一个制造站102”。在这些运输时间内，产品没有增加任何价值，这意味着运输时间仍未用于制造过程本身。这些运输时间例如由图1b)中的t₁、t₂和t₃来指示。此外，当产品100到达EOL站102时，还必须执行其他步骤，然后才能够对产品执行在产品100的制造过程中在EOL站102处规定的过程步骤。因此，产品100必须连接到EOL站102的对应接口，为此目的，产品102必须移动到EOL站102的对应位置。然后产品100的电子控制单元112才会被来自EOL站102的电信号激活。然后，产品100以及特别是其软件功能110必须进行初始化，例如，通过初始化对应的软件变量。此外在产品100能够实际被操控之前，还必须进行进一步的内部校准和准备。

同样，当产品100离开制造站或EOL站102时，通常必须执行一系列步骤。举例来说，在产品100能够离开站102之前，产品数据必须进行验证(错误和校准数据的验证)，并且产品必须被安全地关闭并与EOL站102机械地分离。

所有这些过程步骤都需要附加时间，这些时间不能用于其他制造步骤。因此，制造过程是低效的。通过使用根据本发明的如下文将描述的模块300，使得可以尤其克服因时间未得到最佳使用而引起的所述缺点。

图2以框图的形式示出了模块300的示意性图示。在这种情况下，模块300首先具有数据处理单元116，该数据处理单元具有例如主板，该主板上布置有处理器核、工作存储器、另外的存储介质以及数据总线。此外设计有作为第一接口的WLAN模块(Wi-Fi模块)118，其能够实现模块300与制造环境200之间的通信。以下参照图3更详细地解释这种制造环境200。

为了操作模块300并向连接到模块300的产品100供应电能，模块300还具有呈电池形式的能量源120。在这种情况下，电池原则上可以是具有足以操作模块300并向产品100供应电能的电压的任何类型的电池。然而，除了电池之外，原则上也可以提供任何其他类型的电能供应装置作为模块300中的能量源120。

如上文已经解释的，模块300优选地被设计用于一方面与产品100(模块被布置在该产品上)进行通信，另一方面与制造环境内的制造站(测试站)102进行通信。为此目的，模块300具有第二接口122，模块300能够经由该第二接口优选地以有线方式与产品100进行通信。在这种情况下，第二接口122可以以根据消费者要求定制的(插头)连接器的形式来实施。同时，模块300具有第三接口124，模块300能够经由该第三接口优选地以有线方式连接到制造环境200中的制造站(EOL站)102。在这种情况下，第三接口124可以使用由制造环境200预定义的连接标准。在这种情况下，模块300有效地充当产品100与制造环境200之间的适配器，使得产品100和制造环境200的连接标准和连接器类型原则上能够彼此独立地选择。

下面参照图3来描述制造环境200，在该制造环境中，制造或加工产品100，在该产品100上布置有模块300。为简单起见，以下将在产品100上布置有模块300的产品100视为一个共同的物体。

图3所展示的制造环境200基本上具有传送线(例如，传送带)，该传送线在制造过程期间将产品300从一个制造站202传送到下一个制造站202'。图3的图示还示意性地示出了制造环境200的基于云的控制器204。在这种情况下，控制器204被设计成，通过无线传输相应控制命令来控制各个制造站202。相反，制造站202被设计用于在必要时将信息(例如，通过对产品100执行测试例程而获得的信息)传输到控制器204，使得在进一步控制制造过程时能够考虑该信息。

如图3中进一步示意性示出的，产品100还能够经由模块300直接与制造环境200或制造环境200的控制器204进行无线通信。在这种情况下，关于产品100的当前状况的信息或产品100的先前确定的测试和校准数据可以传输到控制器204。相反，关于下一个制造步骤、要执行的方法步骤等的信息同样可以从控制器204无线地传输到产品100。

除了产品100与制造环境200的控制器204之间的无线通信之外，还规定，产品一旦被运送到制造站202并与之连接就能够以有线方式与制造环境200的制造站202直接进行通信。在这种情况下，对产品100的供电由制造站202本身来保证，使得也能够执行使能耗增加的测试和校准例程。

在这种情况下，每个产品100优选地能够基于分配给所连接的模块300的标识符(例如，GUID)随时被制造环境200或其控制器204唯一地识别。

下面参照图4一方面描述产品100与制造环境200之间经由模块300进行的通信(图4a))，另一方面描述产品100与制造站202之间经由模块300进行的通信(图4b))。

如图4a)中所展示的，产品100与模块300之间的通信的作用类似于在开始时参照图1a)描述的在模块与制造站202之间的通信。同样在这种情况下，产品100基本上具有电子控制单元112和机械控制单元114，其中，产品软件110被示为电子控制单元112的一部分。在这种情况下，产品100被设计为经由电子控制单元112建立到模块300的连接，而不是建立到制造站102的连接。为此目的，在产品100与模块300之间基本上建立通信接口104、能量供应106和接地108。

产品100本身与制造环境200或与制造环境200的控制器204的实际通信则经由模块300间接地进行，该模块被设计用于与制造环境200无线通信，并在必要时还用于与制造环境的制造站202无线通信。在这种情况下，与制造站202的通信优选地仅在要对产品100执行能量密集型测试和校准过程时才需要。

在这种情况下，除了模块300与制造站202之间的无线通信之外，还规定了模块300与制造站202之间的有线连接。经由该有线连接例如可以由制造站202提供执行所述过程所需的能量。下面参照图4b)来描述这种连接。

图4b)示出了产品100如何经由模块300连接到制造站202。在这种情况下，产品100与模块300之间的连接是经由模块300的第二接口122进行的。在这种情况下，所使用的接口(连接器类型)可以根据消费者对产品100的要求来进行定制。因此，理想地，对该第二接口122可以使用与消费者为在后续使用产品时接触产品100而规定使用的连接器类型相同的连接器类型。模块300与制造站202之间的连接是通过模块300的第三接口124进行的，该第三接口基本上独立于第二接口122。在这种情况下，因此可以使用由制造环境200或制造站202预定义的连接器类型。因此，模块300用作制造环境200(制造站202)与产品100之间的适配器，使得能够与制造环境的连接类型无关地来选择产品100的连接类型。不再需要在连接类型之间进行单独切换。

Claims

1.一种用于在制造环境(200)中制造产品(100)期间对产品(100)进行初始化和校准的模块(300)，其中，该模块(300)能够布置在产品(100)上，其中，该模块(300)具有：

-第一接口(118)，该第一接口用于模块(300)与制造环境(200)之间的无线数据传输，

-第二接口(122)，该第二接口用于在模块(300)与产品(100)之间建立数据连接，

-电能源(120)，

-数据处理单元(116)，

其中，该模块(300)被设计用于：

-通过能量源(120)至少暂时地为产品(100)供应能量，

-经由第二接口(122)与产品(100)建立数据连接，

-经由第二接口(122)对产品(100)执行测试和/或校准例程，其中，所述数据处理单元(116)在测试和/或校准例程的执行期间生成测试和/或校准数据，以及

-经由第一接口(118)将测试和/或校准数据传输到制造环境(200)。

2.如权利要求1所述的模块(300)，其特征在于，该模块(300)被设计用于在数据连接已经建立之后配置产品(100)的软件功能。

3.如前述权利要求中任一项所述的模块(300)，其特征在于，通过第二接口(122)为产品(100)供应能量。

4.如前述权利要求之一所述的模块(300)，其特征在于，该模块(300)具有保持器，其中，该模块(300)能够通过保持器固定到产品(100)上。

5.如权利要求4所述的模块(300)，其特征在于，所述保持器是第二接口(122)的一部分。

6.如前述权利要求之一所述的模块(300)，其特征在于，该模块(300)具有用于在该模块(300)与制造环境(200)之间建立有线连接的第三接口(124)，其中，该第三接口(124)被设计用于在制造环境与模块(300)之间传输电能。

7.一种用于在制造环境(200)中制造产品(100)期间通过如前述权利要求之一所述的模块(300)对产品(100)进行初始化的方法，该方法具有以下步骤：

-在产品(100)的制造期间将模块(300)布置在产品上，

-通过制造环境(200)激活模块(300)，

-经由模块(300)的第二接口在模块(300)与产品(100)之间建立数据连接，

-经由模块(300)的第二接口(122)对产品(100)执行测试和/或校准例程，其中，数据处理单元(116)在测试和/或校准例程的执行期间生成测试和/或校准数据，以及

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，由制造环境(200)在产品(100)的制造步骤的过程中将模块(300)布置在产品(100)上。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，由制造环境(200)将所要执行的测试和/或校准例程传输到模块(300)。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所传输的测试和/或校准例程取决于先前传输的测试和/或校准数据。

11.如权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，制造环境(200)具有至少一个测试站(202)，其中，该方法还包括经由模块(300)的第三接口在测试站(202)与模块(300)之间建立有线连接，其中，在有线连接已经建立之后，由测试站(202)为产品(100)供应电能。

12.如权利要求1至6之一所述的模块(300)的用途，用于在制动模块的制造期间对制动模块、特别是制动系统的电动液压控制和调节单元进行初始化。