DE102005013299A1

DE102005013299A1 - Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage

Info

Publication number: DE102005013299A1
Application number: DE200510013299
Authority: DE
Inventors: Volker Dr. Maier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05

Abstract

Bei einem Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage wird eine räumlich von einer Produktionsstätte (10), an der die Werkzeugmaschine (12) oder Werkzeugmaschinenanlage aufgestellt ist, getrennte Serverplattform (22) dazu eingesetzt, einen Inbetriebnahme-Computeralgorithmus (28 oder 30) ablaufen zu lassen. Hierzu steht die Computerplattform (22) in Datenverbindung (20) mit der elektronischen Steuerung (14) der Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage. Zu Beginn werden für die Inbetriebnahme relevante Maschinendaten seitens des Computeralgorithmus abgefragt und an der Werkzeugmaschine bereitgestellt, d. h. erzeugt. Es kann sich hierbei z. B. um eine Frequenzgangmessung handeln. Diese Daten werden ausgewertet, und für den Betrieb der Maschine werden relevante Maschinengrunddaten von dem Computeralgorithmus (28 oder 30) an die elektronische Steuerung (14) übermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage, die von einer elektronischen Steuerung gesteuert ist.
Werkzeugmaschinen werden in einem aufwändigen Verfahren in Betrieb genommen. Hierbei geht es darum, Parameter der Maschine, sogenannte Maschinengrunddaten, an einer Produktionsstätte möglichst optimal auszugestalten. Es ist sinnvoll, hierbei die Hilfe von Computern einzusetzen. Gegenwärtig erfolgt dies direkt im Rahmen der elektrischen Steuerung oder es gibt Personalcomputer oder Laptops, die vor Ort aufgestellt werden können, und auf denen kleine Inbetriebnahmeprogramme ablaufen. Die Personalcomputer sind direkt mit Maschinendaten aus der Maschine parametrierbar und können zusätzlich Messergebnisse aus der Produktion verarbeiten. Berechnet werden die optimalen Inbetriebnahmeparameter, also die optimalen Maschinengrunddaten, die dann wieder von Hand oder über die Datenleitung vor Ort an die Maschine übertragen werden.
Dieses Inbetriebnahmeverfahren ist sehr aufwändig. Der Inbetriebnahmespezialist muss mit seinem Personalcomputer oder Laptop vor Ort an der Maschine sein. Dieses Verfahren ist daher nicht zeiteffektiv und schwer zu automatisieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder einer Werkzeugmaschinenanlage bereitzustellen, das flexibler und leichter automatisierbar ist, so dass die Inbetriebnahme als automatisierte Dienstleistung angeboten werden kann.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt.

Das Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage, die von einer elektronischen Steuerung gesteuert ist, umfasst die Schritte:

– Aufstellen der Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage an einer Produktionsstätte
– Bereitstellen einer Serverplattform an einem von der Produktionsstätte räumlich entfernten Ort, wobei auf der Serverplattform zumindest ein Inbetriebnahme-Computeralgorithmus zur Verfügung steht
– Verbinden der elektronischen Steuerung der Maschine oder Anlage mit der Serverplattform über eine Datenleitung, insbesondere Internet
– Beginn des Betriebs der Maschine (Einschalten, Startsignal, gegebenenfalls auch an die Serverplattform)
– Starten des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus mit einer Abfrage spezifischer, für die Inbetriebnahme relevanter Maschinendaten seitens der Softwareplattform über die Datenleitung
– Herstellen (oder Bereitstellen) der Maschinendaten durch die elektronische Steuerung und Übermitteln derselben über die Datenleitung an die Softwareplattform
– Auswerten der Maschinendaten im Rahmen des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus und Ausgabe von Maschinengrunddaten
– Übermitteln von Maschinengrunddaten an die elektronische Steuerung an die Datenleitung
– Betreiben der Maschine anhand der übermittelten Maschinengrunddaten.

Die Erfindung macht sich also eine von der Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage getrennt bereitstehende Serverplattform zunutze, so dass nicht mehr ein wenig leistungsfähiger Personalcomputer vor Ort die Inbetriebnahme steuert, sondern eine leistungsfähige Computereinheit, auf der insbesondere komplexe Inbetriebnahme-Computeralgorithmen laufen können. Es ist möglich, seitens eines Anbieters nur die Serverplattform mit dem Inbetriebnahme-Computeralgorithmus zur Verfügung zu stellen, wodurch sich ein Outsourcing ergibt und der Spezialist vor Ort entfallen kann. Es genügt die Verbindung mit der Serverplattform über eine wie auch immer geartete Datenleitung. Bevorzugt ist diese Datenleitung natürlich das Internet, wobei der Zugriff codiert oder mittels einer Zugriffssperre erfolgen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde der Inbetriebnahme-Computeralgorithmus zuvor vom Hersteller der Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage und/oder von einem Softwaredienstleister auf die Serverplattform geladen. Es ist daher möglich, konkurrierende Inbetriebnahme-Computeralgorithmen zu verwenden oder den besten Inbetriebnahme-Computeralgorithmus auszuwählen.

Die spezifischen Maschinendaten können insbesondere auch wiederholt abgefragt werden, wobei sie dann auch wiederholt übermittelt und wiederholt vom Algorithmus ausgewertet werden. Die vom Algorithmus ausgegebenen Maschinengrunddaten können dann wiederholt ausgegeben werden und sich entweder gegenseitig ergänzen oder, was die bevorzugte Ausführungsform ist, Maschinengrunddaten sein, die jeweils gegenüber einer vorherigen Stufe (bzw. einem vorherigen Durchgang) verbessert sind.

Weil bei der Inbetriebnahme die Kenntnis zahlreicher Maschinendaten vonnöten ist, die nicht immer zutage treten, kann das Herstellen der Maschinendaten die Messung von Parametern umfassen. Dies bedeutet, dass die elektronische Steuerung die Maschine in einen sonst nicht eingenommenen Zustand hineinsteuert und dort die Messung von Parametern erfolgt. Ein Beispiel hierfür ist die Messung eines Frequenzgangs, bei dem die Frequenzen durchfahren werden müssen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 den schematischen Aufbau eines Systems zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine oder Werkzeugmaschinenanlage aus der Ferne zeigt.
An einer Produktionsstätte 10 ist, wie in 1 gezeigt, eine Werkzeugmaschine 12 aufgestellt. Die Werkzeugmaschine 12 umfasst eine elektronische Steuerung 14, die über eine Datenleitung 16 und über eine Schnittstelle 18 mit dem Internet 20 verbunden ist.
Das Internet 20 steht ebenfalls in Datenverbindung mit einer von der Produktionsstätte 10 verschiedenen und räumlich von dieser entfernten Serverplattform 22, welche über eine Schnittstelle 24 ans Internet angeschlossen ist. Die Serverplattform 22 umfasst eine Computereinheit 26, in der Inbetriebnahme-Computeralgorithmen 28, 30 und 32 zur Verfügung gestellt sind.
Der Inbetriebnahme-Computeralgorithmus 28 kann ein Algorithmus sein, der vom Hersteller 34 hergestellt ist und über die Schnittstelle 35 beim Hersteller 34 über das Internet 20 auf die Serverplattform 22 geladen sein kann. Der Algorithmus 30 kann von einem vom Hersteller 34 unabhängigen Softwaredienstleister 36 hergestellt sein und über die Schnittstelle 37 über das Internet 20 zur Serverplattform 22 gelangt sein. Der Algorithmus 32 kann ein Algorithmus sein, der für eine andere Werkzeugmaschine als die Werkzeugmaschine 12 oder auch eine andere Produktionsstätte als die Produktionsstätte 10 gedacht ist. Der Server 22 kann nämlich für eine Vielzahl von Produktionsstätten 10 bereitgestellt sein und gleichzeitig oder nacheinander eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen in Betrieb nehmen.
Zur Inbetriebnahme einer Werkzeugmaschine oder einer Werkzeugmaschinenanlage wird nun zunächst einer der beiden Algorithmen 28 oder 30 ausgewählt, beispielsweise vonseiten der Produktionsstätte 10 her. Es erfolgt nun die Herstellung der Verbindung über Internet 20, so dass für eine bestimmte Zeit dauer ständig Daten austauschbar sind. Es beginnt der Betrieb der Maschine durch deren Einschalten oder Versetzen in eine Grundstellung, wobei ein entsprechendes Startsignal von dem ausgewählten Computeralgorithmus 28 oder 30 ausgeht oder umgekehrt von der elektronischen Steuerung 14 über die Leitung 16 und die Internetverbindung 20 an den Computeralgorithmus 28 oder 30 gesandt wird.
Der beginnende Inbetriebnahme-Computeralgorithmus startet mit einer Abfrage spezifischer, für die Inbetriebnahme relevanter Maschinendaten. Ein entsprechendes Abfragesignal wird über die Datenverbindung 20 zur elektronischen Steuerung 14 gesandt. Es müssen nun diese spezifischen Maschinendaten bereitgestellt sein. Üblicherweise liegen diese Maschinendaten nicht tabellarisch vor, sondern ergeben sich beim Betrieb der Maschine. Hierfür verwendet die Steuerung 14 vorläufige Maschinengrunddaten und versetzt die Werkzeugmaschine 12 in verschiedene Zustände, in denen Messsensoren 38 verschiedene Parameter der Maschine messen. Ein Beispiel hierfür ist das Messen des Frequenzgangs einer Werkzeugmaschine, bei dem der Drehzahlregler-Frequenzgang und/oder der Mechanik-Frequenzgang ermittelt wird. Die gemessenen Daten werden nun direkt oder auf dem Umweg über die elektronische Steuerung 14 über die Datenverbindung 20 an die Serverplattform 22 geleitet und von dem ausgewählten Computeralgorithmus verarbeitet. Der Algorithmus 28 bzw. 30 kann wegen der Leistungsfähigkeit der Computereinheit 26 bzw. der gesamten Softwareplattform 22 ein hochkomplizierter Inbetriebnahme-Computeralgorithmus sein, in dem sämtliche Parameter der Werkzeugmaschine modellhaft dargestellt werden. Aus den abgefragten spezifischen Maschinendaten kann der Algorithmus ermitteln, welche Maschinengrunddaten die in Betrieb zu nehmende Werkzeugmaschine 12 benötigt.
Die spezifischen Maschinendaten können hierbei tabellarisch erfasst sein, oder als Graph vorliegen und ausgewertet werden.
Durch die leistungsfähige Computereinheit 26 bzw. Softwareplattform 22 ist insbesondere die Software geeignet, in komplizierter Weise Graphen zu analysieren, um die von ihr ausgegebenen Maschinengrunddaten zu optimieren.
Die vom Inbetriebnahme-Computeralgorithmus 28 bzw. 30 ermittelten Maschinengrunddaten werden nun an die elektronische Steuerung 14 über die Datenverbindung 20 übermittelt. Die Maschinensteuerung 14 arbeitet von nun ab auf der Grundlage dieser Maschinengrunddaten. Es kann nun in einem nächsten Schritt eine Wiederholung der vorgenannten Schritte erfolgen. Es kann also auch eine abermalige Abfrage der spezifischen Maschinendaten erfolgen, d.h. eine abermalige Messung von Daten, welche von dem Messsensor 38 ermittelt werden, und zwar entweder, um die ermittelten Maschinengrunddaten zu überprüfen, oder auch um sie durch andere Maschinendaten zu ergänzen. Im Rahmen der Überprüfung können die Maschinengrunddaten nochmals geändert werden.
In der Computereinheit 26 kann ein leistungsfähiger Speicher 40 zur Verfügung gestellt sein, in dem die gesamten aufgenommenen und abgegebenen Daten gespeichert werden, um so zu überprüfen, ob der Inbetriebnahme-Computeralgorithmus adäquat arbeitet. Gegebenenfalls kann aufgrund einer Analyse der in dem Speicher 40 gespeicherten Daten noch eine Verbesserung des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus erfolgen.
Sind die Maschinengrunddaten für die elektronische Steuerung 14 nun optimiert, wird die Werkzeugmaschine 12 aufgrund dieser Grunddaten offiziell in Betrieb genommen. Die Datenverbindung mit der Serverplattform 22 kann dann getrennt werden und die Serverplattform 22 kann zur Inbetriebnahme weiterer Werkzeugmaschinen, beispielsweise unter Zuhilfenahme des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus 32, verwendet werden.

Claims

Verfahren zum Inbetriebnehmen einer Werkzeugmaschine (12) oder Werkzeugmaschinenanlage, die von einer elektronischen Steuerung (14) gesteuert ist, mit den Schritten: – Aufstellen der Werkzeugmaschine (12) oder Werkzeugmaschinenanlage an einer Produktionsstätte (10), – Bereitstellen einer Serverplattform (22) an einem von der Produktionsstätte (10) räumlich entfernten Ort, wobei auf der Serverplattform (22) zumindest ein Inbetriebnahme-Computeralgorithmus (28, 30) zur Verfügung steht, – Verbinden der elektronischen Steuerung (14) der Maschine oder Anlage mit der Serverplattform (22) über eine Datenleitung (20), insbesondere über Internet, – Beginn des Betriebs der Maschine, – Starten des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus mit einer Abfrage spezifischer, für die Inbetriebnahme relevanter Maschinendaten seitens der Softwareplattform (22) über die Datenleitung (20), – Herstellen der Maschinendaten durch die elektronische Steuerung (14) und Übermittlung derselben über die Datenleitung (20) an die Softwareplattform (22), – Auswerten der Maschinendaten im Rahmen des Inbetriebnahme-Computeralgorithmus und Ausgabe von Maschinengrunddaten, – Übermitteln von Maschinengrunddaten an die elektronische Steuerung (14) über die Datenleitung (20), – Betreiben der Werkzeugmaschine (12) oder Werkzeugmaschinenanlage anhand der übermittelten Maschinengrunddaten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inbetriebnahme-Computeralgorithmus (28, 30) zuvor vom Hersteller (34) der Werkzeugmaschine (12) oder Werkzeugmaschinenanlage und/oder einem Softwaredienstleister (36) auf die Serverplattform (22) geladen wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wiederholt spezifische Ma schinendaten abgefragt werden, wiederholt übermittelt und vom Algorithmus ausgewertet werden, und dass wiederholt eine Übermittlung von jeweils gegenüber einer vorherigen Stufe verbesserten Maschinengrunddaten an die elektronische Steuerung (14) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der Maschinendaten die Messung von Parametern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Maschinendaten Frequenzgangdaten sind, aufgrund deren Abfrage durch die elektronische Steuerung (14) eine gesteuerte Frequenzgangmessung erfolgt.