CN1918573A - 柔性分布式制造方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

在具有多台板材制造机器的制造系统中，为了提高系统的效率，设置有多个数据库，每个数据库用来存储与该系统的机器、要使用机器的类型、机器的加工等有关的特定数据。在要由所述系统制造的零件的多维模型被输入系统时，从各数据库中检索出选择数据以使系统的多台机器中的至少一台机器被选用来用所选材料的板材制造零件。同时或此后不久，基于从数据库检索出的选择数据生成NC零件程序，所述NC零件程序用于为选择的机器编程以依照由多维模型生成的板片图执行必要的操作从而制造零件。利用NC零件程序，所选择的机器实施从为零件选择的薄板坯料制造零件所需的操作。如果有多个要在同一生产运行中制造的零件，所述系统将对不同零件进行分类并安排由装了对应的适当NC程序的各选定的机器来制造不同的零件，从而排除由于在同一生产运行期间由多台机器制造多个零件而可能发生的任何瓶颈和冲突。

Description

柔性分布式制造方法及其系统
技术领域
本发明涉及金属板材加工，具体涉及柔性分布式制造方法及其系统，所述方法从分布式金属板材加工系统的多台机器当中选择一台可用来在特定时刻根据输入的定单制作零件的机器，定制的零件由多维模型或图面来表示。
背景技术
在当前的金属板材加工环境中，平面金属零件由单独的板材加工机器制成，例如冲床、激光切割机和/或其中的组合。至于弯曲，则利用比如折弯机、压弯机和自动面板弯曲机等机器使平面金属片弯曲。利用CNC(计算机数字控制)技术的先进性，所有这些单独的机器可被编程以执行为机器设计的任务。例如，冲床可被编程用于冲孔操作，切割机可被编程用于切割操作，而折弯机可被编程用于弯曲操作。用于操作各机器的程序由专用于特定类型机器的特定软件产生。例如，平面金属零件由六角转塔式冲床和激光切割机来制造，而需要弯曲的零件由能够由能够按照设计工程师编制的零件模型将平面件弯曲成所期望形状的弯曲机来制造。
由金属薄板制成的部件的设计过程在当前的制造环境中利用各种CAD(计算机辅助设计)系统来完成。这些CAD系统可以是三维模型或二维的，尽管由于三维CAD系统为设计工程师提供了便利而使大多数设计目前在三维环境下制作。
在一个典型的制造过程中，为零件生成一个途程分析定单。该途程分析定单指示什么机器将被使用以及以什么样的顺序使用这些机器来制造一个特定的零件或若干零件。利用途程分析定单，还估计了制造时间以便于建立开始处理过程的合理的起动时间从而满足所要求的最后传送时间。制造零件所需的特定机器或若干台机器一经确定，CNC程序员就接收将要制造零件的“板片图(flat drawing)”或者该板片图就由可用的三维图面来绘制。其后，生成用于利用机器制造零件的程序。如果零件需要被弯曲，则还生成用于特定弯曲机的弯曲程序。
目前，存在有若干在制成板片图时所产生的问题。首先，为了能够生成正确的板片图，程序员必须确切地了解加工和材料以及材料厚度和将要用来制造零件(该零件可能是平面零件或弯曲零件)的机器。平面零件的尺寸规格是关键的，并且如果制成的平面零件最终变为需要遵守精确的工艺尺寸的弯曲零件的话，则更是如此。时常，制成的零件所具有的尺寸规格超出了工艺尺寸规格。常常需要多次重复以使平面零件符合所用类型的材料要求的弯曲余量和用来制造零件的机器。并且如果部件的尺寸规格是关键的，或者如果部件在不同方向上具有多重弯曲，则在传统的制造环境中生成正确的板片图变得非常困难，因为精确的板片图需要基于加工、材料和机器等组合的信息。也有试图根据多维模型或图面(如三维模型或图面)生成板片图的情形。
此外，在今天的制造车间中，常常将需要的信息存储在不同的位置。有时，信息由程序员的注释(note)组成并且依赖于程序员的经验。制造过程的板片图一经生成，制造过程就被“锁定”至该板片图并且因此在制造过程期间不再允许任何机动性。这个非机动性限制了制造商在短时间内以及小批量地制造可能有差别的零件的能力和生产量。
由于在制造过程期间可能需要的工艺变更导致了另一个问题出现。在板片图已经由输入多维图面产生的传统系统中，任何变更将要求相对于已经被选择、依照板片图制造零件的不同设备或机器来修改板片图的尺寸规格。假定制造工艺图面和设计工艺图面或模型之间的反馈非常小(如果还稍微有一点的话)，常常会存在有一组关于如何制造零件的图面和另一组关于零件看上去如何的图面。不必说，这样的双重工艺浪费了大量宝贵的工时。
目前，存在有能够根据输入的多维图处理已完工零件的某些实例。这些实例要求制造过程在专用的机器生产线(如Finn-Power SG冲床/剪切系统和EB面板弯曲系统)上进行。然而，专用制造系统受限于刚性环境中的搬运过程。也就是，对于这样的系统，过程被锁定至特定设备并且不能自动采用另外的制造方法。例如，如果其中一个专用机器(如冲床)损坏，则为了将已经由损坏的冲床实施的制造过程引至可做同样工作的激光加工机，不得不生成新的板片图以及用于激光切割机的新程序。
发明内容
为了使多机器制造系统能够利用所选择的、在期望的制造时间能够并有效地制造零件的机器来制造零件，提供了用于存储与系统的各台机器的操作有密切关系的各种数据的多个数据库。这些数据库可能完全是中央存储器的一部分或者可以是多个存储器的一部分，每个存储器存储指定的数据库。各数据库可能已在其中存储了与指定机器有关的数据，或者存储有被系统的所有机器使用的特定类型的数据。
在第一实施例中，各种机器的加工规程作为加工数据被存储在其中一个数据库中。各台机器进行操作所遵循的生产规程作为生产数据被存储在另外的其中一个数据库中。在系统中包含弯曲机的那些实例中，弯曲机的弯曲规程作为弯曲数据存储在再一个数据库中。附加数据(如将要使用的材料类型以及特定机器制作指定的坯料所花费的时间)也可作为坯料数据和机器生产能力数据分别储存在不同的数据库中。还可将用于不同类型操作的各台机器的有效性作为有效性数据存储在又一个数据库中。
本发明的分布式柔性制造系统还具有与各机器相连的中央处理器。另外，假如各台机器互连的话，各自对应机器的各CNC处理器还可充当中央处理器，这样为了实施系统的完整搬运过程而可对不同的CNC处理器排列优先顺序。可存储各种数据库的存储器被连接至中央处理器。代替中央存储器，可在各台机器的每一台处设置相应的存储器以存储那些机器的相关数据库。
在根据三维模型制造部件或零件的定单下达时，为了确定用来制造零件的机器，从不同数据库中检索出各种数据并使之相互关联以确定制造零件的必要条件并选择一台或若干台最适当的、用来制造零件的机器。一旦数据被完全分析，被选择的机器就将是能够实施制造零件操作的机器，并且可在特定的生产时间用来按板材进行加工来制造零件。选择的数据还可从各种数据库中检索出，以用于根据输入的多维模型生成板片图供选择的机器在特定的生产时间制造零件。
在通过不同的操作以及因此通过系统的不同机器制造多个零件的实例中，各种操作被分离出来并且为了各操作而从各种数据库中检索出相关的数据以使为了制造不同输入零件所需要的不同操作可选择适当的机器。各自针对指定机器的不同板片图根据为了各操作而检索出的选择数据来生成。结果，即使在制造多个零件的多个定单被输入本发明的分布式系统中时，也可能由制造各种零件的各台机器的操作产生的瓶颈以及与不同操作的冲突被阻止。
本发明因此涉及一种系统，该系统具有多台机器，各机器适于利用特定工具实施指定类型的操作，其中用机器中的一台来制造一个零件。本发明的系统的运行由下列步骤确定：建立多个数据库，将不同机器的各自对应类型的数据存进多个数据库中的不同数据库，从多个数据库中检索出与各台机器有关的数据，使取自数据库的数据与制造零件的要求相关联以从各台机器中选择一台机器用于制造零件，以及利用从数据库选择的数据根据输入的多维模型或图面来生成板片图供所选择的机器制造零件。
本发明的另一个实施例涉及一种方法，该方法依照输入系统的多维模型来选择一台用于制造零件的机器，所述系统具有多台机器，各机器具有至少一种用于根据板材实施一类加工的工具。所述实施例的方法包括下列步骤：作为加工数据存储各台机器的加工规程，作为生产数据存储机器各自对应的生产规程，作为弯曲数据存储弯曲机各自对应的弯曲规程，作为生产能力数据存储机器各自对应的有效生产能力，使机器的加工规程、生产规程、弯曲规程和有效生产能力相关联以选择至少一台用于制造零件的机器，以及根据输入的多维模型生成零件的板片图供选择的机器来制造零件。
本发明的系统因此包含多台机器，各机器具有至少一种用于实施至少一类加工的工具，并包括存储单元，用于存储作为各自对应的加工数据、生产数据和生产能力数据的机器的加工规程、生产规程和有效生产能力。本发明的系统还包括：接口单元，用于接收表示将要由系统制造的零件的多维输入模型；以及处理单元，用于使各自对应的加工数据、生产数据和生产能力数据相关联以选择其中一台能够并有效地在所期望的生产时间制造零件的机器。根据输入的多维模型生成的板片图被用来由选择的机器制造零件。
附图说明
参考下面的说明连同附图可以更好地理解本发明，其中：
图1是对本发明系统的说明，其中多台机器通过中央控制器而互连；
图2是说明本发明分布式系统的不同功能和规程的总框图；
图3是本发明分布式制造系统的各示范机器和程序的网络布局；
图4是选择制造系统中一台用于制造定做零件的示范机器的示例说明；以及
图5是说明本系统操作的流程图。
具体实施方式
图1说明了分布式柔性制造系统。如图所示，示范的制造系统2包括六角转塔式冲床4、折弯机6、水力压弯机8、电压弯机10、激光冲孔机12、激光切割机14和冲剪机16。其中的各台机器被连接至中央处理计算机18。应当注意的是，实际上计算机18可以代表在图1实施例的各板材加工机器中的各CNC控制器或其中任何一个CNC控制器。
连接至计算机18的是存储器20。存储器20(而不是中央处理器)还可以代表在各板材加工机器中驻留的各个存储器，其在那些机器中与驻留CNC控制器一起发挥作用。加工定单接口22也被连接至计算机18用来接收形成板材的输入定单。这样的接口可包括传统的阅读器、扫描仪、键盘、CD ROM阅读器以及允许用户将包括由系统的一台或多台被选机器制造的部件的多维模型或图面的定单输入系统的其他输入装置。如同计算机18和存储器20，加工定单接口22还可以是系统的一台或多台机器的一部分。
关于图1的示范实施例，应当理解：各板材加工机器被互连以使即使机器有可能分布在工厂或车间的制造场地上或者的确位于不同位置，不同机器各自对应的操作事实上可以协调。出于讨论的目的，假定所有这些机器位于同一位置并且将要制造的坯料的板材可通过传送器或其他单元在整个系统中被传递至各机器或者从一台机器传递至下一台。
基于与在特定的生产时间利用最适合并且最有效地制造零件的设备的定单有关的制造数据，通过获取比如直接来自三维CAD系统的输入的信息，本发明将柔性带至自动环境中较短的交付时间下小批量不同零件的制造。三维CAD系统可以是图1所示的加工定单接口22的一部分。
考虑到各台机器或设备的有效性，需要特定加工的实时信息以及制造设备的设置有效性，它们是制造满足所需尺寸规格的零件的主要标准。在所有与零件制造有关的数据已知时，本发明的分布式制造系统将产生用于制造定做零件的程序。这确保了制造工艺和设计工艺具有相同的信息。换句话说，本发明的系统确保了制造零件的系统的机器将遵循的零件示意图将与设计信息相同。
为了达到这个目的，利用了来自不同数据库、用于生成“板片图”的制造信息的实时处理，所述的“板片图”展示了将要以板片几何结构制造的零件的尺寸规格。根据所生成的板片几何结构，可为被选择用于制造定做零件的机器生成适当的CNC程序，所述机器的选择是以其在制造零件的特定生产时间的有效性为基础的。选择适当的机器来制造零件的其他示范标准包括利用将要制成零件的材料来加工的机器的生产能力、用于该零件的机器加工的相容性以及实施由薄板坯料制造零件所需要的特定操作的机器的生产能力。有可能存在许多能够有效制造定做零件的可选用机器。
图2是说明提供给本发明的分布式系统的以及用来确定用于制造定做零件的最适当的机器的各种规程和数据的框图。特别是，对于本发明的系统来说，根据定单的输入，在制造过程期间不同类型的数据被收集并且被分发。如图2所示，本发明的系统具有存储器24，其中存储了系统的各台机器的指定定单。利用已建立的各台机器的定制基础，在部件将由系统制造时，通过标示为模块26的生产负荷途程分析处理器程序，用于制造部件的薄板坯料的途程分析可以由定单数据库24来确定。如果定单包含许多零件，其中相对不同坯料的多个板材的传递、制造那些零件的最有效方式由生产负荷途程分析处理26来确定。取决于生产负荷的途程分析，各台机器的设置可以借助于机器设置模块或程序28来实现。设置各台机器的过程被输入属于各种数据被装入其中的执行程序模块的模块30，以使适当的板片图可输出至系统的适当的机器从而在在生产运行期间于适当的时间制造定做零件。
同样被输入执行模块30的是来自模块32的三维模型。模块32可以代表输入将由本发明系统制造的零件的三维模型的三维CAD系统。另外，模块32还可代表输入到接口的三维模块或图面，所述接口比如是图1所示的加工定单接口22，它将输入的三维模型信息传送至执行模块30。一经接收，就展开零件的三维模型并将其转换为表示三维模型部件的二维示意图的板片图。这个过程在执行模块30的子模块3A中进行。在零件制造需求弯曲时，可将板片图(通常以文件的形式生成)发送至执行模块30的自动弯曲工序工序子模块30B。
同样通过生产规程模块34提供给执行模块30的是各台机器的生产规程。为了生成各台机器的生产规程，或者通过实验分析或者通过机器制造数据，由模块36从各台机器中收集数据。收集的数据被输入模块34，其中系统的不同机器的各生产规程被表述，并且被输出至执行模块30。弯曲机操作的规程也经由弯曲规程模块38装入执行模块30，尤其是它的自动弯曲子模块30B。通过从由各种弯曲机(如自动折弯机、压弯机和平面弯曲机等)实施的弯曲工序中收集的数据，建立弯曲规程。与不同弯曲机的弯曲工序有关的数据被收集并被存进交互式弯曲模块40以及因此被输出至弯曲规程模块38。
基于与机器设置、生产规程和弯曲规程有关的信息或数据，执行模块30能够输出适当的信息至各台机器以经由自动工具模块42，在机器能操作的工具方面指导机器各自对应的操作。通过由加工规程模块44将数据输入自动工具模块42，指定机器内特定工具的操作还由该机器的工具的加工规程来规定。根据与不同机器各自对应的工具如何相互作用有关的实验分析来建立加工规程。通过由执行模块30提供的工具的操作处理，这种交互式的加工数据在交互式加工模块46中被收集并被传送至加工规程模块44供自动工具模块42使用。
集成到自动工具模块42的是嵌套优化堆叠模块48，当存在有借助于系统的不同机器根据单个定单或多个定单制造的多个零件时，嵌套优化堆叠模块48实质上优化了不同零件的定单和制造。模块48的嵌套程序对将要制造的零件进行分类并最优化地搬运那些零件，以使在生产运行中各种零件的制造期间不会出现瓶颈或冲突。就制造批量逐渐变小而言，这特别有用，并且以较少的时间花费在材料搬运上。考虑到系统内各台机器的有效性以及从一台机器和/或过程至另一台机器(和/或另一个过程)的不同零件的处理步骤，嵌套优化堆叠模块优化了材料利用。
图3示出的是各种数据库以及由数据库生成的程序的示范性“网络布局”。尤其是，各种数据库和程序通过中央链路或总线50连接。被连接到中央总线50的是存储器52a，其充当了存储三维CAD模型和图面的数据库。可将数据库52a连接至处理器52b。同样被连接至总线50的是存储器54a及其处理器54b，用于存储由客户输入本发明系统的制造零件的定单。这些订单还可作为数据被存进存储器54a的数据库中。值得注意的是，生产规程作为生产数据被存储并且可以是存储在存储器54a中建立的数据库或另一个数据库的数据的一部分。存储器56a及其处理器56b也被连接至总线50。存储器56a中的数据库被用来存储表示各台机器的工具的加工规程以及各台机器如何操作那些工具的数据。坯料或板材作为材料数据被存进存储器58a中的数据库。存储器58a及其处理器58b同样被连接至总线50。各机器的有效性以及那些机器各自的生产能力作为机器生产能力数据和机器有效性数据被存进存储器60a的数据库。存储器60a及其处理器60b同样被连接至总线50。还被连接至总线50的是存储器62a及其处理器62b。存储在存储器62a中的是至少一个用于存储表示不同类型弯曲机(如自动折弯机、压弯机等)的弯曲规程的弯曲数据的数据库，它可以构成分布式制造系统的一部分。尽管是作为独立的存储器示出的，实际上可以在中央存储器(如图1所示的20)中建立不同的数据库，用该存储器包含有许多独立的数据库。
根据各种数据库提供的不同数据，可为本发明的、由薄板坯料制造定做零件的系统生成适当的程序。如图3所示，分布式制造系统的处理器(它可以是中央处理器或是另外的处理器)通过从数据库56a、58a、60a和62a中检索出能使处理器根据三维模型模型或图面生成板片图的数据可以生成板片图。出于解释的目的，从不同数据库中检索出的各自的数据在板片图生成程序64中用C、D、E和F来表示，板片图生成程序64在图3中用存储器64a及其处理器64b来表示。在收到比如存储在存储器52a中的三维模型或图面时，如果包括有弯曲工序，板片图生成程序将检索出与不同机器及其各自的加工、材料数据、机器有效性和生产能力数据以及任何弯曲数据有关的适当数据，用于生成代表三维模型模型并且对于机器根据三维模型提出的要求和/或尺寸规格来制造零件所需要的板片图。
板片图一经生成，就通过总线50将其供给处理器。同时，系统将开始从系统中选择一台或若干台对于根据板片图制造零件来说最适当的机器。假如选定了机器，系统的处理器开始生成执行程序，供给所选择的机器以指示该机器实施适当的操作，从而根据板材来制造零件。这个过程由NC零件程序66来实施，NC零件程序66用存储器66a及其处理器66b来表示。为了生成NC零件执行程序，从各种数据库中选择的数据至少包括存储在数据库56a(C)中的加工和机器数据以及存储在数据库60a(E)中的机器有效性和生产能力数据。
在多个零件将按照单个输入定单或多个定单来制造的情况下，其中系统的各台机器将同时运行，为了防止生产运行期间生产流程和/或零件制造中可能发生的瓶颈和冲突，标示为68的嵌套程序(可包括解除嵌套程序设计)被设置，用于将定做零件分类成由所选机器的操作的特定定单，以使可对不同的定做零件排列优选顺序并且由各选择机器按顺序而不是大概并行地制造，以避免不同机器的操作中任何潜在的冲突。在用存储器68a和处理器68b表示时，嵌套程序考虑来自数据库60a的机器有效性和机器生产能力数据(E)以及存储在数据库58a中的坯料数据(D)。
在零件的制造要求弯曲工序，从而需要弯曲机(可以是自动折弯机或压弯机)来制造零件时，系统的弯曲程序(标示为70并且用存储器70a和70b表示)将为选择的弯曲机生成弯曲执行程序以从坯料制造零件。对于该弯曲程序，用于选择的弯曲机的数据从数据库62a中检索出(F)。另外，涉及弯曲机有效性及其生产能力的数据从数据库62a中检索出(D)。根据选择性检索出的数据，生成特别为用于制造一个或若干特定零件所选择的弯曲机设计的程序。应当注意的是，在生产运行期间的特定时间，图3所示以及上面所讨论的各程序将被选择的机器所利用。
这里，将参考图4讨论选择用于制造零件的一台或若干台特定机器的实例。如图所示，在示范的系统中，有7台板材加工机器。这些机器在图1中被示出并且包括六角转塔式冲床、冲剪床、激光加工机、激光冲孔机、电压弯机、水力压弯机和自动折弯机。
假定由客户定制并且直接通过三维CAD系统或输入文件输入加工定单接口22的零件需要某些特定操作，包括比如半圆切割和弯曲操作。在图4中的“适合性”列下面，值得注意的是，能够生成制造零件所需要的特定板片切割的最好机器是激光加工机(3)和激光冲孔机(4)。对于制造零件所需要的弯曲操作，需要电压弯机(5)。另外参考图4，在“可用性”列下面，值得注意的是，对于示范系统来说，激光加工机在需要制造零件的时候是不可用的。因此，剩下的唯一可用机器是实施切割的激光冲孔机。对于图4的实例，电压弯机也可用来处理板材以制造定制的零件。由“可用加工”列可以看到，激光冲孔机和电压弯机各具有有效并适于处理坯料以制造零件的工具。此外，在“材料能力”列下面，值得注意的是，系统的所有机器已经能够处理制造定做零件的类型的材料。总之，对于图4的实例，被选择用来根据特定类型的坯料的板材制造定做零件的机器是激光穿孔机和电压弯机。正如图4中的脚注所指出的，激光加工机是不可用的，因为其工作能力已经饱和并且需要电压弯机，因为比起水力压弯机，电压弯机可实施更精确的工作。很显然，定做零件需要比系统的水力压弯机所能做到的更精确的尺寸切割。
参见图5的流程图，在这里讨论了系统操作。如图所示，通过步骤72，所期望的零件的三维CAD模型被输入系统。正如所指出的，将要制造的产品的三维模型可作为文件直接由三维CAD系统输入或者可生成三维图面并且如果可用的话，将其输入系统的扫描仪。考虑定做零件的尺寸并且通过加工定单步骤74，由客户向制造系统提交加工定单。根据接收到的、包括将要由此制造的零件的三维模型、尺寸规格和特定要求的加工定单，与不同机器有关的适当数据(如那些存储在图3所示的数据库中的数据)通过步骤76被检索出。
另外如图5所示，数据可存储在单个中央存储器78中，所述中央存储器78已经存储了多个数据库，各数据库用于存储与所有机器或单台机器的特定类型有关的数据。弯曲操作是不同于非弯曲操作的，与弯曲机有关的数据和与非弯曲机有关的数据被分别存储在不同的数据库中。另外，假定存在许多不同类型的非弯曲机和许多不同的弯曲机，各自对应的数据库还可被再细分，用来存储特别涉及不同类型的弯曲机或非弯曲机的数据。将不同类型数据存入存储器中的不同数据库用步骤80表示。
适当类型的数据一经在步骤76从存储器78中的数据库检索出，就在步骤82使检索出的数据相关联。这种数据的相关联还可包括在零件的定单中提出的要求。正如上面所讨论的，某些检索出的数据包括机器的加工数据、生产数据、弯曲数据、生产能力数据和有效性数据。这些数据代表了所提出的不同机器操作以及在生产运行期间将坯料传送至各台机器的规程和规格说明。
一旦检索出的数据已经被相关联，基于关联的结果，选择用于加工板材来制造零件的最有能力以及最有效的一台或若干台机器。在选择适当的机器期间或者其后不久，通过步骤86，从数据库中检索出选择的数据以根据三维模型或图面生成板片图。通过步骤88，根据将要制造的零件的板片图，为选择的机器生成程序(如图3所示的NC零件程序86)，而所述选择的机器是用来由为零件所选择的坯料制造零件的。如果存在许多制造零件所需要的机器，比如按照图4的实施例，则不得不生成少量的零件程序，其中每个零件程序是特别为选择的机器中指定的一台生成的，以实施根据坯料或板材制造零件的特定操作。
随着适当的程序被提供给选择的机器，通过步骤90，接着可由选择的机器来制造零件。尽管未示出，但是如果每个定单或多个定单有多个将要制造的零件，则可重复图5的操作步骤。
按照本发明，现有技术的系统中所要求的可能有的附加设备被排除，从而不存在任何在具有多台板材加工机器的现有技术的系统中所作的工艺设计的重复。对于本发明，如流程图所表示的，即刻可生成零件的板片图以及可选择依照板片图制造零件的适当机器，并且通过特别为选择的机器生成用以制造特定零件的程序而对其进行操作编程。另外，如图3所示的68，已知生成嵌套程序的能力，本发明的系统还能够对多个零件的多个定单或单个定单进行分类，从而能够以非冲突的方式通过系统的不同机器有序且高效地实施定制零件的制造。此外，与机器、机器的加工、库存的材料等有关的各自对应的数据由于不同机器的工具、板材和机器状态等的变化而被经常更新，数据库将总是包含加强系统机器各自对应的操作的新数据，以进一步提高板材加工系统的效率并减少为同一零件而使用两倍有时甚至三倍的设计图纸或更改而花费的成本。
尽管上面给出了许多规程和数据类型，但应意识到，可添加分布式制造系统的附加规程和数据类型，因为系统会得到另外的机器、工具或不同类型的机器。此外，在特定生产运行中，在特定零件的特定处理和操作期间，一些不同类型的数据可被认为比其他类型的数据更重要。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种在具有各适合利用特定工具进行给定类型的操作的多台机器的系统中通过使用其中一台所述机器根据定单来制造零件的方法，所述方法包含如下步骤：
a)建立多个数据库；
b)将所述多台机器的各类型的数据存进所述多个数据库中的不同数据库；
c)从所述多个数据库中检索出与所述多台机器有关的数据；
d)使从所述数据库中检索出的所述数据与制造所述零件的要求相关联，以选择所述多台机器中的至少一台在给定的时间根据所述定单制造所述零件；以及
e)利用从所述数据库中检索出的选择数据生成所述零件的结构图，该结构图供所述选择的一台机器在所述给定的时间制造所述零件。
2.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
将与弯曲机进行的弯曲操作有关的数据和与非弯曲机进行的非弯曲操作有关的数据分离；以及
将弯曲操作数据和非弯曲操作数据存进分开的数据库。
3.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
生成供所述选择的一台机器使用的执行程序以进行所需要的操作，从用于制造所述零件的板材制造所述零件。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤b包含如下步骤：
至少将各台机器的生产数据和加工数据、能够被各台机器加工的坯料的类型以及各台机器的操作生产能力存入所述数据库中的相应数据库。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d还包含如下步骤：
确定对用于所述零件的那种类型的坯料进行加工的所述多台机器中的每一台的兼容性。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d还包含如下步骤：
确定制造所述零件的所述多台机器中的每一台的生产能力；
确定制造所述零件的所述选择机器中的每一台的可用性；以及
只从所述多台机器中选择具有制造所述零件的生产能力且在所述零件要被制造时可用来制造所述零件的那些机器。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d包含如下步骤：
确定能够从为所述零件选择的坯料制造所述零件的各台机器制造所述零件所耗费的时间；以及
比较被确定能够制造所述零件的所述机器制造所述零件各自耗费的时间；以及
选择具有最有效制造时间的、在所述零件被制造时可用来加工所述零件的机器。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤e包含如下步骤：
检索出与加工和操作要求以及由所述选择的一台机器制造所述零件的精度有关的数据；以及
生成具有尺寸规格和公差的所述零件的所述结构图，供所述选择的机器用坯料板片进行制造。
9.如权利要求1所述的方法，其中，来自一个或多个定单的多个零件被所述系统接受，所述方法还包含如下步骤：
利用来自所述数据库的选择数据以有序的方式安排由各选择的机器进行的对来自所述一个或多个定单的所述多个零件的制造，以排除由多台机器制造多个零件所产生的任何瓶颈或冲突。
10.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
将所述零件对应的所述定单作为多维模型或图面输入。
11.一种在设有各具有至少一个用于对板材进行一种类型加工的工具的多台机器的系统中选择所述机器中的一台用于依照多维模型制造零件的方法，所述方法包含如下步骤：
a)作为加工数据存储所述机器各自的加工规程；
b)作为生产数据存储所述机器各自的生产规程；
c)作为弯曲数据存储所述多台机器中的弯曲机各自的弯曲规程；
d)作为生产能力数据存储所述机器各自的可用生产能力；
e)使所述机器各自的加工规程、生产规程、弯曲规程和可用生产能力相关联，以从能够制造所述零件的所述多台机器中选择至少一台机器；以及
f)根据所述多维模型生成所述零件的结构图，供所述选择的一台机器用板材制造所述零件。
12.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
作为坯料数据存储与在生产运行中要使用的板材的坯料有关的信息；
其中所述零件由所述零件要求的坯料制成；以及
其中所述选择的一台机器能够从所述坯料制造零件。
13.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
由至少一个存储器来形成数据库；
将所述各加工数据、生产数据、弯曲数据和生产能力数据存进所述数据库中对应的数据库；以及
借助于所述多台机器中的中央处理器或各自的过程控制器将所述存储器互连至所述多台机器。
14.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
生成执行程序，供所述选择的一台机器控制所述一台机器的操作步骤，从而由所述板材制造所述零件。
15.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
接受根据由多个所述系统制造的定单的多个零件；以及
使来自所述数据库的有关规程和数据与多个定单相关联，以根据所述多个定单安排由所述多台机器中的有关机器以有序的方式制造所述多个零件，从而排除根据所述多个定单由所述多台机器制造所述多个零件所产生的任何瓶颈或冲突。
16.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
确定所述零件是否需要弯曲；以及
如果所述零件的生产被确定为需要弯曲工序，则生成供所述选择的一台机器使用的弯曲执行程序，所述弯曲执行程序特别为进行给定类型的弯曲操作的特定类型的弯曲机而生成。
17.一种系统，包含：
多台机器，各具有至少一个用于进行至少一类加工的工具；
存储单元，用于存储：
作为加工数据的所述机器的有关加工规程；
作为生产数据的所述机器的有关生产规程；
作为生产能力数据的所述机器的有关可用生产能力；
接口单元，用于接收表示将要由所述系统制造的零件的多维模型；以及
处理器单元，用于将有关加工数据、生产数据和所述机器的生产能力数据相关联，以从所述多台机器中选择在所期望的生产时间能够并可用来制造所述零件的至少一台机器，所述处理器单元依赖其关联过程的结果根据所述多维模型生成所述零件的结构图供所述选择的一台机器在所述期望的生产时间用板材制造所述零件。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述存储单元还存储作为弯曲数据的所述多台机器中的弯曲机的有关弯曲规程；
如果弯曲是制造所述零件所需要的，则所述处理器单元将所述弯曲数据与所述加工、生产和生产能力数据相关联，以从所述多台机器中选择一台弯曲机来制造所述零件。
19.如权利要求17所述的系统，其中，所述存储单元还存储：作为坯料数据的与在生产运行中使用的板材的坯料有关的信息；用为所述零件选择的坯料的板材制造的所述零件；以及选用来制造所述零件的能够加工可制造所述零件的所述类型的坯料的所述一台机器。
20.如权利要求17所述的系统，其中，所述多台机器、所述存储单元、所述接口单元和所述处理器单元可通信地互连。
21.如权利要求19所述的系统，其中，所述存储单元包含至少一个存储器，用于将所述加工数据、所述生产数据、所述弯曲数据和所述坯料数据存作为各自的数据库存储。
22.如权利要求19所述的系统，其中，所述存储单元包含多个存储器，各用于存储所述加工数据、所述生产数据、所述弯曲数据和所述坯料数据的数据库。
23.如权利要求17所述的系统，其中，所述处理器单元包含互连至所述多台机器的中央处理器。

Claims (23)

1.一种在具有各适合利用特定工具进行给定类型的操作的多台机器的系统中通过使用其中一台所述机器根据定单来制造零件的方法，所述方法包含如下步骤：
a)建立多个数据库；
b)将所述多台机器的各类型的数据存进所述多个数据库中的不同数据库；
c)从所述多个数据库中检索出与所述多台机器有关的数据；
d)使从所述数据库中检索出的所述数据与制造所述零件的要求相关联，以选择所述多台机器中的至少一台在给定的时间根据所述定单制造所述零件；以及
e)利用从所述数据库中检索出的选择数据生成所述零件的板片图，该板片图供所述选择的一台机器在所述给定的时间制造所述零件。
2.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
将与弯曲机进行的弯曲操作有关的数据和与非弯曲机进行的非弯曲操作有关的数据分离；以及
将弯曲操作数据和非弯曲操作数据存进分开的数据库。
3.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
生成供所述选择的一台机器使用的执行程序以进行所需要的操作，从用于制造所述零件的板材制造所述零件。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤b包含如下步骤：
至少将各台机器的生产数据和加工数据、能够被各台机器加工的坯料的类型以及各台机器的操作生产能力存入所述数据库中的相应数据库。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d还包含如下步骤：
确定对用于所述零件的那种类型的坯料进行加工的所述多台机器中的每一台的兼容性。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d还包含如下步骤：
确定制造所述零件的所述多台机器中的每一台的生产能力；
确定制造所述零件的所述选择机器中的每一台的可用性；以及
只从所述多台机器中选择具有制造所述零件的生产能力且在所述零件要被制造时可用来制造所述零件的那些机器。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d包含如下步骤：
确定能够从为所述零件选择的坯料制造所述零件的各台机器制造所述零件所耗费的时间；以及
比较被确定能够制造所述零件的所述机器制造所述零件各自耗费的时间；以及
选择具有最有效制造时间的、在所述零件被制造时可用来加工所述零件的机器。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤e包含如下步骤：
检索出与加工和操作要求以及由所述选择的一台机器制造所述零件的精度有关的数据；以及
生成具有尺寸规格和公差的所述零件的所述板片图，供所述选择的机器用坯料板片进行制造。
9.如权利要求1所述的方法，其中，来自一个或多个定单的多个零件被所述系统接受，所述方法还包含如下步骤：
利用来自所述数据库的选择数据以有序的方式安排由各选择的机器进行的对来自所述一个或多个定单的所述多个零件的制造，以排除由多台机器制造多个零件所产生的任何瓶颈或冲突。
10.如权利要求1所述的方法，还包含如下步骤：
将所述零件对应的所述定单作为多维模型或图面输入。
11.一种在设有各具有至少一个用于对板材进行一种类型加工的工具的多台机器的系统中选择所述机器中的一台用于依照多维模型制造零件的方法，所述方法包含如下步骤：
a)作为加工数据存储所述机器各自的加工规程；
b)作为生产数据存储所述机器各自的生产规程；
c)作为弯曲数据存储所述多台机器中的弯曲机各自的弯曲规程；
d)作为生产能力数据存储所述机器各自的可用生产能力；
e)使所述机器各自的加工规程、生产规程、弯曲规程和可用生产能力相关联，以从能够制造所述零件的所述多台机器中选择至少一台机器；以及
f)根据所述多维模型生成所述零件的板片图，供所述选择的一台机器用板材制造所述零件。
12.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
作为坯料数据存储与在生产运行中要使用的板材的坯料有关的信息；
其中所述零件由所述零件要求的坯料制成；以及
其中所述选择的一台机器能够从所述坯料制造零件。
13.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
由至少一个存储器来形成数据库；
将所述各加工数据、生产数据、弯曲数据和生产能力数据存进所述数据库中对应的数据库；以及
借助于所述多台机器中的中央处理器或各自的过程控制器将所述存储器互连至所述多台机器。
14.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
生成执行程序，供所述选择的一台机器控制所述一台机器的操作步骤，从而由所述板材制造所述零件。
15.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
接受根据由多个所述系统制造的定单的多个零件；以及
使来自所述数据库的有关规程和数据与多个定单相关联，以根据所述多个定单安排由所述多台机器中的有关机器以有序的方式制造所述多个零件，从而排除根据所述多个定单由所述多台机器制造所述多个零件所产生的任何瓶颈或冲突。
16.如权利要求11所述的方法，还包含如下步骤：
确定所述零件是否需要弯曲；以及
如果所述零件的生产被确定为需要弯曲工序，则生成供所述选择的一台机器使用的弯曲执行程序，所述弯曲执行程序特别为进行给定类型的弯曲操作的特定类型的弯曲机而生成。
17.一种系统，包含：
多台机器，各具有至少一个用于进行至少一类加工的工具；
存储单元，用于存储：
作为加工数据的所述机器的有关加工规程；
作为生产数据的所述机器的有关生产规程；
作为生产能力数据的所述机器的有关可用生产能力；
接口单元，用于接收表示将要由所述系统制造的零件的多维模型；以及
处理器单元，用于将有关加工数据、生产数据和所述机器的生产能力数据相关联，以从所述多台机器中选择在所期望的生产时间能够并可用来制造所述零件的至少一台机器，所述处理器单元依赖其关联过程的结果根据所述多维模型生成所述零件的板片图供所述选择的一台机器在所述期望的生产时间用板材制造所述零件。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述存储单元还存储作为弯曲数据的所述多台机器中的弯曲机的有关弯曲规程；
如果弯曲是制造所述零件所需要的，则所述处理器单元将所述弯曲数据与所述加工、生产和生产能力数据相关联，以从所述多台机器中选择一台弯曲机来制造所述零件。
19.如权利要求17所述的系统，其中，所述存储单元还存储：作为坯料数据的与在生产运行中使用的板材的坯料有关的信息；用为所述零件选择的坯料的板材制造的所述零件；以及选用来制造所述零件的能够加工可制造所述零件的所述类型的坯料的所述一台机器。
20.如权利要求17所述的系统，其中，所述多台机器、所述存储单元、所述接口单元和所述处理器单元可通信地互连。
21.如权利要求19所述的系统，其中，所述存储单元包含至少一个存储器，用于将所述加工数据、所述生产数据、所述弯曲数据和所述坯料数据存作为各自的数据库存储。
22.如权利要求19所述的系统，其中，所述存储单元包含多个存储器，各用于存储所述加工数据、所述生产数据、所述弯曲数据和所述坯料数据的数据库。
23.如权利要求17所述的系统，其中，所述处理器单元包含互连至所述多台机器的中央处理器。
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