DE102006017057A1 - Vorrichtung zur Steuerung von, insbesondere mobilen, autonomen Einheiten - Google Patents

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Rolf Hoffmann
Peter Lange
Bruno Leonhardt
Detlef Schnathmann
Bernhard Scholz
Marco Schwaab
Alfred Theil
Carsten Wiessmeier
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    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zur Steuerung von, insbesondere mobilen, autonomen Einheiten (4, 4A-4E), umfassend eine Schnittstelle (14) zur Informationsübertragung an die Einheiten (4, 4A-4E). Um eine Abarbeitung einer Anzahl von Aufgaben effizient koordinieren zu können, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (2) einen Datenspeicher (6) umfasst, der Aufgabendaten zu von den Einheiten (4, 4A-4E) zu verrichtenden Aufgaben (22) und Einheitenddaten, die die Einheiten (4, 4A-4E) charaktierisieren, aufweist, und eine Recheneinheit (8) umfasst, die dazu vorgesehen ist, unter Berücksichtigung der Aufgabendaten und Einheitenddaten eine Aufgabenplanung (24, 24/1-5) mit einer Reihenfolge der Aufgaben (22) und einer Zuordnung der Aufgaben (22) zu den Einheiten (4, 4A-4E) auszugeben und auf eine eingegebene Information zu einer Störung einer Abarbeitung der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) mit einer Überarbeitung der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) zu reagieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von, insbesondere mobilen, autonomen Einheiten mit einer Schnittstelle zur Informationsübertragung an die Einheiten.
  • Das Abarbeiten einer größeren Anzahl von Aufgaben durch eine Anzahl von Bearbeitern erfordert eine Koordination der Bearbeiter hinsichtlich der Zuordnung der Aufgaben, die ein einzelner Bearbeiter zu lösen hat. Außerdem ist eine Koordination hinsichtlich der Reihenfolge der Arbeiten sinnvoll, um Wege kurz und einen Materialfluss gering zu halten.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine Abarbeitung einer Anzahl von Aufgaben effizient koordiniert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die erfindungsgemäß einen Datenspeicher aufweist, der Aufgabendaten zu von den Einheiten zu verrichtenden Aufgaben und Einheitendaten, die die Einheiten charakterisieren, aufweist, und eine Recheneinheit, die dazu vorgesehen ist, unter Berücksichtigung der Aufgabendaten und Einheitenddaten eine Aufgabenplanung mit einer Reihenfolge der Aufgaben und einer Zuordnung der Aufgaben zu den Einheiten auszugeben, und auf eine eingegebene Information zu einer Störung einer Abarbeitung der Aufgabenplanung mit einer Überarbeitung der Aufgabenplanung zu reagieren. Durch die Möglichkeit zur Eingabe von Information zu einer Störung und zur Verarbeitung dieser Information kann die Aufgabenplanung auch bei Störungen aktuell gehalten werden. Es kann hierdurch möglich gemacht werden, dass in der Recheneinheit vorliegende Daten zur Ist-Situation weitgehend konsistent sind mit der real vorliegenden Arbeitssituation. So können bei einer Störung die Ressourcen der autonomen Einheiten durch eine ent sprechende Umplanung gut genutzt und eine Überbeanspruchung einzelner Einheiten verhindert werden. Sind die Einheiten durch gesetzliche Normen geschützt, können diese zuverlässig eingehalten werden. Zur Auswertung von Information, die der Recheneinheit von den Einheiten zur Verfügung gestellt wird, kann die Recheneinheit eine Auswertungseinheit aufweisen, die die Information auswertet und z.B. für eine Überarbeitung vorbereitet. Die Überarbeitung kann von einer Planungseinheit vorgenommen werden.
  • Autonome und insbesondere mobile Einheiten können selbst rechnergesteuerte Vorrichtungen sein, wie z.B. Roboter, die durch die zentrale Recheneinheit mit Aufgabeninformationen versorgt und zu einer Abarbeitung der Aufgaben koordiniert werden, die jedoch unabhängig von der Recheneinheit arbeitsfähig sind. Bei Aufgaben, die z.B. noch nicht von Robotern verrichtet werden können, oder bei denen z.B. aus Sicherheitsgründen eine Verwendung von Maschinen noch nicht zweckmäßig erscheint, ist eine Person oder auch eine Personengruppe als autonome mobile Einheit denkbar, die Informationen zu den von ihr abzuarbeitenden Aufgaben über eine mobile, an die Recheneinheit anschließbare Datenverarbeitungseinrichtung oder über ein mobiles Telefon erhält, beispielsweise über eine synthetische Stimme. Die Aufgaben können eine Montage einer Vorrichtung sein, oder eine Inbetriebsetzung einer größeren Anlage, bei der mehrere Aufgaben von mehreren Einheiten bearbeitet wird, beispielsweise einem Prozessleitsystem für eine industrielle Produktion von Glasgegenständen oder chemischen Erzeugnissen. Die Erfindung ist nicht notwendigerweise eingeschränkt auf mobile Einheiten. Sie ist ebenso einsetzbar für autonome stationäre Einheiten.
  • Als Störung kann bezeichnet werden, wenn erheblich mehr Zeit oder Material als vorgesehen zur Abarbeitung einer Aufgabe benötigt wird, oder wenn eine Abarbeitung einer Aufgabe zu einem dafür vorgesehenen Zeitpunkt nicht durchführbar ist, z.B. wenn ein Arbeitsplatz blockiert, eine Anlage nicht in einem Zustand ist, in dem die Aufgabe durchgeführt werden kann, oder anderes oder mehr Material für die Abarbeitung einer Aufgabe benötigt wird, das am Ort der Aufgabe gerade nicht zur Verfügung steht. Möglich ist auch, dass eine Aufgabe durch eine andere als die geplante Einheit durchgeführt werden muss, weil die Aufgabe eine unvorhergesehene Schwierigkeit aufweist. Eine Überarbeitung der Aufgabenplanung umfasst zweckmäßigerweise eine Anpassung der Aufgabenplanung an die Störung und kann eine spätere Terminierung der momentan undurchführbaren Aufgabe umfassen, eine neue Reihenfolge der abzuarbeitenden Aufgaben, eine neue Materialplanung und/oder eine neue Zuordnung von Einheiten zu Aufgaben. Dabei können der Zusatzaufwand oder aufgetretene Störungen erfasst werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Recheneinheit Daten zu einer Priorität einer Aufgabe berücksichtigt, beispielsweise zu einem vorgegebenen Endtermin, zu dem die Bearbeitung der Aufgabe abgeschlossen sein muss, oder zu einer Wichtigkeitseinstufung, wobei z.B. eine hohe Wichtigkeit der Aufgabe vorliegt, wenn eine Anlage bei nicht bearbeiteter Aufgabe stillsteht.
  • Die Reihenfolge kann eine streng numerische Reihenfolge sein. Es ist auch möglich, dass die Reihenfolge eine Wichtung umfasst und/oder unscharf ist, z.B. wenn durch sie durch eine unscharfe Logik erstellt wurde. Die Überarbeitung kann auf eine vorteilhafte Abarbeitungszeit der Aufgaben ausgerichtet sein, und/oder auf einen geringen Aufwand für eine Abarbeitung. Auch eine Überarbeitung nach einer Prioritätenliste ist möglich.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, bei der Überarbeitung Details zu einem noch nicht erledigten Aufgabenteil einer durch die Störung nicht fertig abgearbeiteten Aufgabe zu verarbeiten. Der Aufgabenteil kann charakterisiert und in die Aufgabenplanung eingebracht werden, beispielsweise zu einer Abarbeitung zu einem späteren Zeitpunkt, und so die Aufgabenplanung zumindest nahe an den Ist-Zustand der Abarbeitung der Aufgaben gebracht werden. Die Details können einen Erledigungsgrad und/oder eine Schwierigkeit des Aufgabenteils umfassen. Zweckmäßigerweise wird der verbleibende Aufgabenteil als neue Aufgabe in die Aufgabenplanung eingearbeitet mit dazugehörigen Daten.
  • Eine effektive Überarbeitung der Aufgabenplanung kann erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, bei der Überarbeitung Daten zu einer Störungsart zu verarbeiten. So kann eine Dauer der Störung verarbeitet und die Überarbeitung so an die Dauer angepasst werden, dass eine Aufgabe, deren Abarbeitung gestört wurde, nach Ablauf der Dauer der Störung von der Recheneinheit erneut zur Abarbeitung an eine der Einheiten vergeben wird. Ebenfalls möglich ist die Verarbeitung einer Ursache der Störung, z.B. in Form einer Kategorie der Störung, und/oder ein unvermuteter Zeit- oder Materialbedarf.
  • Ein Auftreten einer großen Störungen kann zu einer grundlegenden Überarbeitung der Aufgabenplanung führen. Gerade bei komplexen Systemen von Aufgaben und Einheiten kann eine grundlegende Überarbeitung zu unvorhergesehenen Effekten, gegebenenfalls sogar zu einem Arbeitszeit raubenden Durcheinander führen. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, ein Ausmaß der Störung in Bezug auf die Aufgabenplanung zu ermitteln, bzw. ein Ausmaß einer Überarbeitung. Anhand des Ausmaßes kann die Recheneinheit entscheiden, ob sie selbständig Informationen zur Umsetzung der neuen Aufgabenplanung an die Einheiten sendet, oder nur auf Anweisungen einer übergeordnete Instanz. Die Instanz kann eine übergeordnete Recheneinheit oder eine Person sein, beispielsweise ein Planungsleiter. Das Ausmaß der Störung kann als eine Eskalation in Form einer Verzögerung der Abarbeitung der gesamten oder eines Teils der Aufgaben erfasst werden, so dass eine selbständige Umsetzung der neuen Aufgabenplanung nur bei einer Verzögerung unterhalb eines beispielsweise vorbestimmten Werts erfolgt. Die Eskalation kann in Form einer Anzahl von notwendigen Umplanungen oder Neuzuweisungen von Aufgaben zu Einheiten erfasst werden.
  • Eine zügige Entscheidung zum weiteren Abarbeitungsverlauf kann erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, bei einem Überschreiten des Ausmaßes über einen Schwellwert ein Senden einer Nachricht an eine vorbestimmte Stelle zu veranlassen. Die Stelle kann die höhere Instanz sein. Die Nachricht kann ein Datensignal an einen Rechner sein oder eine E-Mail, z.B. an einen Planungsleiter.
  • Einem Auftreten unvermuteter Folgestörungen kann entgegengewirkt werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, ein Invollzugsetzen einer Überarbeitung von einer Autorisierung einer vorbestimmten Stelle abhängig zu machen.
  • Ein schneller und effizienter Eingriff in einen bestehenden Arbeitsablauf zum Umsetzen der überarbeiteten Aufgabenplanung kann erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, bei einem von einer Überarbeitung verursachten Aufgabenwechsel einer Einheit ein Senden einer Nachricht an diese Einheit zu veranlassen. Je nach Einheit kann die Nachricht ein Datencode, eine E-Mail oder eine Sprachnachricht sein.
  • Insbesondere bei einer Einheit, die in keinem intensiven Datenaustausch mit der Recheneinheit steht, ist es vorteilhaft, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, bei einer Zuordnung einer Aufgabe, deren Erledigung durch die Störung unterbrochen wurde, die Einheit, die mit der Erledigung begonnen hat, zu priorisieren. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine von einer Einheit, insbesondere einem Bearbeiter, begonnene Abarbeitung einer Aufgabe möglichst von der gleichen Einheit fortgesetzt wird, so dass ein Wissensverlust oder eine Notwendigkeit eines intensiven Datenaustauschs vermieden werden kann. Eine Priorisierung kann geschehen, indem der Einheit, die die Abarbeitung der Aufgabe begonnen hat, eine höhere Priorität bei der Neuverteilung der restlichen Teilaufgabe zugemessen wird, als anderen, z.B. gleichwertigen Einheiten.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, bei der Aufgabenplanung Ortsdaten zum Ort der Einheiten zu berücksichtigen. Es können Bewegungen der Einheiten zwischen verschiedenen Aufgabeorten bzw. Anfahrtswege gering gehalten und ein Arbeitsablauf effizient gestaltet werden. Die Ortsdaten können einen momentanen Ort einer Einheit und/oder einen zukünftig vorgesehenen Ort charakterisieren, an dem die Einheit voraussichtlich ist, wenn sie eine Bearbeitung eines vorhergehenden Auftrags beendet.
  • Vorteilhafterweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, bei der Aufgabenplanung Fähigkeitsdaten zu Fähigkeiten der Einheiten zu berücksichtigen. Eine Zuordnung einer schwierigen Aufgabe zu einer zur ordentlichen Lösung dieser Aufgabe unfähigen oder nur schwer fähigen Einheit kann vermieden werden. Die Fähigkeitsdaten können tatsächliche Fähigkeiten einer Einheit berücksichtigen, z.B. eine Ausbildung oder Erfahrung eines Mitarbeiters, Informationen wie eine momentane oder permanente Ausrüstung einer Einheit und/oder Material, das der Einheit zum Zeitpunkt des Beginns der Bearbeitung der Aufgabe zur Verfügung steht.
  • Mit gleichem Vorteil ist es zweckmäßig, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, bei der Aufgabenplanung Aufgabenschwierigkeiten zu den Aufgaben zu berücksichtigen. Aufgabenschwierigkeiten können alle Aufgabendetails sein, die nicht jede der zur Verfügung stehenden Einheit ausführen kann.
  • Vorteilhafterweise werden von der Recheneinheit Daten zu einem Aufgabengegenstand, beispielsweise einer Anlage, die in Betrieb gesetzt werden soll und an der die Tätigkeit ausgeführt werden soll, verarbeitet.
  • Um die bei den Einheiten vorzuhaltenden Informationen gering halten zu können, oder um Mitarbeitern Hilfen bei der Bearbeitung der Aufgaben zur Verfügung stellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, den Einheiten Arbeitsanweisungen bereitzustellen. Die Arbeitsanweisungen sind zweckmäßigerweise im Datenspeicher hinterlegt und werden von der Recheneinheit einer Aufgabe zugeordnet.
  • Eine effiziente Bearbeitung der Aufgaben ohne Unterbrechungen zur Materialbeschaffung kann erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, einen voraussichtlichen Bedarf an Material zur Erledigung der Aufgaben zu ermitteln. Anhand dieser Information kann der Einheit das benötigte Material bereitgestellt werden, oder die Einheit kann selbst für das Material sorgen.
  • Zweckmäßigerweise ist die Auswertungseinheit dazu vorgesehen, von Einheiten zur Verfügung gestellte Information zu bearbeiteten oder in Bearbeitung befindlichen Aufgaben zu verarbeiten, beispielsweise zu einem Materialverbrauch, zu einem Zeitaufwand zu einer teilweisen oder abschließenden Bearbeitung der Aufgabe, einer Schwierigkeit der Aufgabe, einem Status zur Bearbeitung, einem Prüfprotokoll und/oder einer Dokumentation. Auch kann die Auswerteeinheit Informationen über den Zeitpunkt und die Art einer Behinderung oder Störung der Ausführung einer Aufgabe bearbeiten bzw. auswerten. Es kann eine umfassende Überarbeitung mit den zur Verfügung gestellten Daten erfolgen. Außerdem kann effektiv Information für zukünftige Angebote erstellt werden.
  • Ein weiterer Vorteil kann erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, einen Hinweis auf eine grobe Unstimmigkeit zwischen voraussichtlichem und real benötigtem Material zu geben. Es kann ein Hinweis auf eine Schwierigkeit der bearbeiteten Aufgabe gegeben und eine zukünftige Aufgabenplanung verbessert werden. Mit gleichem Vorteil ist die Recheneinheit vorteilhafterweise dazu vorgesehen, einen Hinweis auf eine grobe Unstimmigkeit zwischen voraussichtlichem und real benötigtem Zeitbedarf zu geben.
  • Eine Übersicht über geleistete Arbeiten und eine Verbesserung für zukünftige Planungen kann erreicht werden, wenn die Re cheneinheit dazu vorgesehen ist, ein Protokoll zu den Aufgaben, insbesondere zu abgearbeiteten Aufgaben, zu erstellen. Das Protokoll kann einen Arbeitsaufwand, Arbeitsstati, Materialverbrauch, Störungen und/oder geleisteten Arbeiten umfassen.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zur Steuerung von autonomen mobilen Einheiten sowie eine exemplarische Einheit und
  • 2 eine schematische Übersicht über eine Reihe von Aufgabenplanungen.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zur Steuerung von autonomen mobilen Einheiten 4, von denen der Übersichtlichkeit halber in 1 nur eine Einheit 4 dargestellt ist. Die Vorrichtung 2 umfasst einen Datenspeicher 6, eine Recheneinheit 8 mit einer Auswerteeinheit 10 und einer Planungseinheit 12 und eine Schnittstelle 14 zur Informationsübertragung an die Einheiten 4. Die Schnittstelle 14 ist verbunden mit einer Sendeeinheit 16 zum Senden und Empfangen von Daten an mobile Empfangseinheiten 18, die jeweils einer Einheit 4 zugeordnet sind und zum Empfangen und Senden von Daten vorgesehen sind. Sind die mobilen Einheiten 4 Roboter, wie selbst fahrende Geräte oder bewegliche Einheiten einer Vorrichtung, z.B. einer Vorrichtung zur Herstellung eines Industrieguts, so sind die mobilen Empfangseinheiten 18 in die Einheiten 4 integriert oder mit einer Kabelverbindung mit ihnen verbunden. Sind die mobilen Einheiten 4 Personen, so sind die mobilen Empfangseinheiten 18 mobile Endgeräte zur Dateninteraktion oder für einen Informationsaustausch, wie mobile Computer mit einer Datenfernübertragungseinrichtung oder mobile Telefone. Ein Funktionselement 20, an dem eine Aufgabe durchgeführt werden soll, z.B. einer Anlage, die zur Inbetriebsetzung vorgesehen ist, wird von der Empfangseinheit 18 oder der mobilen Einheit 4 identifiziert. Die Einheit 4 sendet daraufhin die Identifikationsdaten an die Recheneinheit 8, die hieraus eine zum Funktionselement 20 und einer durchzuführenden Aufgabe passende Arbeitsanweisung bereitstellt oder an die mobile Einheit 4 sendet.
  • In dem Datenspeicher 6 sind eine Anzahl von Aufgaben 22 (s. 2) hinterlegt, die mehrere in Betrieb zu setzende und zu wartende Anlagen betreffen und die von den Einheiten 4 abgearbeitet werden sollen. Den Aufgaben 22 sind Aufgabendaten, wie Wichtigkeit und Dringlichkeit, Schwierigkeiten, voraussichtlicher Zeitbedarf zur Abarbeitung, voraussichtlich benötigtes Material und Ortsangaben mit Ortskoordinaten und Ortskennzeichen zur Anlage, zugeordnet. Außerdem sind im Datenspeicher 6 Einheitenddaten zu den Einheiten 4 hinterlegt, wie deren Fähigkeiten, deren Ausrüstung und Materialbevorratung und deren Ortsangaben. Diese Daten werden der Planungseinheit 12 zur Verfügung gestellt, die daraus eine Aufgabenplanung 24 erstellt, in der ein Ablauf einer Abarbeitung der Aufgaben 22 durch die Einheiten 4 dargestellt ist. Zusätzlich erstellt die Planungseinheit 12 Aufgabenlisten 26, die den einzelnen Einheiten 4 zugeordnet sind, und die über die Schnittstelle 14 und die Sendeeinheit 16 an die Einheiten 4 bzw. deren Empfangseinheit 18 gesendet werden. In einer Aufgabenliste 26 sind die Informationen zusammengestellt, die eine Einheit 4 zur Abarbeitung der ihr zugeordneten Aufgaben 22 benötigt.
  • Vor, während oder nach der Abarbeitung geben die Einheiten 4 Informationen an die Auswerteeinheit 10, wie Verzögerungen, Verzögerungsgründe, Stati von Abarbeitungen, Zeit- und Materialverbrauch und technische Informationen, wie beim Abarbeiten gewonnene Erfahrungen. Aus diesen Informationen erstellt die Auswerteeinheit 10 tagesaktuelle Protokolle 28 zu den Informationen der Einheiten 4, wie Protokolle 28 zu den abgearbeiteten Aufgaben 22, Stati, Verzögerungen und Material- und Zeitverbrauch und -bedarf. Die Protokolle 28 werden einer zuständigen Stelle 30 (s. 2), wie einem Abteilungsleiter oder einem Administrator, zur Verfügung gestellt, der anhand der Protokolle 28 den Ablauf der Arbeiten überwachen kann.
  • Ein Beispiel einer Aufgabenplanung 24 und Aufgabenüberarbeitung ist in 2 in einer schematischen und vereinfachten Übersicht dargestellt. In diesem Beispiel stehen vier Einheiten 4A-4D, die, wie zu 1 beschrieben, mit der Recheneinheit 8 verbunden sind, zur Abarbeitung von zunächst zwölf Aufgaben A1-D2 zur Verfügung. Aus den Aufgaben und den in ihren Einzelheiten bekannten Einheiten 4A-4D erstellt die Planungseinheit 12 eine erste Aufgabenplanung 24/1, in der der Einheit 4A die Aufgaben A1-A4 zugewiesen werden, die in der Reihenfolge der Ziffern abzuarbeiten sind. Zu den Aufgaben A1-A4 werden der Einheit 4A die oben beschriebenen Aufgabendaten und Arbeitsanweisungen zur Verfügung gestellt. Den Einheiten 4B-4D werden die Aufgaben B1-B3, C1-C3 bzw. D1-D2 zugewiesen. Die Zuweisung erfolgt durch eine aktive Benachrichtigung der Einheiten 4A-4D durch die Recheneinheit 8.
  • Nun beginnen die Einheiten 4A-4D mit der Abarbeitung und geben nach einer Weile Rückmeldung an die Auswerteeinheit 10 wie oben beschrieben. In diesem Beispiel meldet die Einheit 4A, dass die Aufgabe A1 abgearbeitet ist und eine Störung aufgetreten ist, nämlich dass die Aufgabe A2 schwieriger ist als vorgesehen und etwa die doppelte Zeit in Anspruch nehmen wird. Die Einheit 4B meldet die Abarbeitung der Aufgabe B1, die Einheit 4C die Abarbeitung der Aufgabe C1 und zusätzlich die Störung, dass die Abarbeitung der Aufgabe C1 weit mehr Material erforderte, als vorgesehen, und die Einheit 4D meldet die Störung, dass die Aufgabe D1 nur teilweise abgearbeitet werden kann, weil Schweißarbeiten aus der Aufgabe C2 der Einheit 4C an der gleichen Anlage eine weitere Abarbeitung der Aufgabe D1 unmöglich machen, bis die Schweißarbeiten abgeschlossen sind.
  • Aus den Informationen der Einheiten 4A-4D erstellt die Auswerteeinheit 10 ein Beginn eine Protokolls für den laufenden Tag. Darin sind die Aufgaben A1, B1, C1 und ein erster Teil D1' der Aufgabe D1 als abgearbeitet angegeben mit Material- und Zeitbedarf und Schwierigkeiten, sowie mit sonstigen relevanten Informationen. Im Protokoll wird zusätzlich ein Hin weis auf die grobe Unstimmigkeit zwischen voraussichtlichem und real benötigtem Material und Zeit gegeben.
  • Zusätzlich stellt die Auswerteeinheit 10 die planungsrelevanten Informationen der Planungseinheit 12 zur Verfügung. Aus diesen Informationen und der Information, dass eine weitere Aufgabe 22 zu erledigen ist, überarbeitet die Planungseinheit 12 die Aufgabenplanung 24/1 und erstellt eine neue Aufgabenplanung 24/2, die sie in Form von Aufgabenlisten 26 an die Einheiten 4A-4D ausgibt. Hierbei priorisiert die Planungseinheit 12 die Aufgaben so, das einmal zugeteilte Aufgaben 22 möglichst bei der jeweiligen Einheit 4A-4D verbleiben.
  • Für die Einheiten 4A und 4B ändert sich hierbei nichts. Der Einheit 4C wird eine Nachricht geschickt, dass als eine weitere Aufgabe die Aufgabe C4 für sie hinzugekommen ist. Und der Einheit 4D wird die Nachricht geschickt, dass zunächst die Aufgabe D2 abgearbeitet werden soll, bis die Schweißarbeiten der Aufgabe C2 erledigt sind. Aus den Informationen zur Aufgabe C2 ist bekannt, dass die Schweißarbeiten weniger lang dauern, als die Abarbeitung der Aufgabe D2, so dass die Schweißarbeiten abgeschlossen sein sollten, bis die Aufgabe D2 von der Einheit 4D erledigt ist.
  • Im Laufe der Zeit werden neue Informationen von den Einheiten 4A-4D an die Auswerteeinheit 10 gesendet, die sie verarbeitet und an die Planungseinheit 12 weitergibt. Diese überarbeitet – falls nötig – nach jeder einlaufenden Information die laufende Aufgabenplanung 24, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit in 2 nicht jede Überarbeitung dargestellt ist. So meldet die Einheit 4B die Störung, dass ein Teil der Aufgabe B2 wegen unvorhergesehener Schwierigkeiten nicht von der Einheit 4B gelöst werden kann und eines speziellen Fachmanns bedarf. Die Einheit 4C meldet den Vollzug der Aufgaben C2 und C3.
  • In der mit diesen Informationen erstellten neuen Aufgabenplanung 24/3 wird die Arbeit der Einheit 4A unterbrochen, um der Einheit 4B, die in der Nachbarschaft arbeitet, bei der Abarbeitung des zweiten Teils B2'' der Aufgabe B2 zu helfen. Die Einheit 4B führt derweil die Teilaufgabe B2' weiter. Die Einheit 4A hat zusätzlich eine neue kurze Aufgabe A5 zugewiesen bekommen und die Einheit 4C die neuen Aufgaben C5-C7. Wegen Überlastung der Einheit 4A soll die Einheit 4D die längere Aufgabe A4 der Einheit 4A übernehmen.
  • Nach einer kurzen Weile wird der Auswerteeinheit 10 als neue Störung der Ausfall der Einheit 4C gemeldet, die wegen eines Unfalls auf dem Weg zum Ort der Aufgabe C4 für den Rest des Tages ausfällt. In einer daraus resultierenden Aufgabenplanung 24/4 der Planungseinheit 12 werden die Aufgaben C4-C7 auf die verbleibenden Einheiten 4A, 4B und 4D verteilt. Wegen einer sich daraus ergebenden neuen Situation von Orten, Zeiten und Material der Einheiten 4A, 4B und 4D ergibt sich eine weitreichende Umplanung, in Folge derer die Aufgaben 22 grundlegend umverteilt werden. Bei jeder Umplanung wird jedoch ein Ausmaß der Störung – im letzten Fall des Ausfalls der Einheit 4C – in Bezug auf die Überarbeitung der Aufgabenplanung ermittelt, das zum Einen an einer Verlängerung der Abarbeitungszeit aller Aufgaben 22 und zum Anderen an einer Umverteilung von Aufgaben gemessen wird. Bei der Überarbeitung der Aufgabenplanung 24/3 zur Aufgabenplanung 24/4 ist ein vorgegebener Schwellwert überschritten, so dass die Planungseinheit 12 eine Nachricht an die Stelle 30 sendet, die ein Abteilungsleiter ist. Die als automatische E-Mail erzeugte Nachricht beinhaltet die Aufgabenplanungen 24/1 bis 24/4 des Tages, sowie die Störungen des Tages. Ein Invollzugsetzen der Aufgabenplanung 24/4 wird somit von einer Autorisierung durch die Stelle 30 abhängig gemacht.
  • Die Stelle 30 hat nun zu entscheiden, ob die Aufgabenplanung 24/4 umgesetzt werden soll. In dem in 2 beschriebenen Beispiel entscheidet sich der Abteilungsleiter dagegen und gibt den Auftrag an die Planungseinheit 12, eine neue Aufgabenplanung zu erstellen, die eine größere Priorisierung derart berücksichtigt, dass bisher einer Einheit 4A, 4B und 4D zugewiesene Aufgaben weiter den jeweiligen Einheiten 4A, 4B und 4D zugewiesen werden. Außerdem beordert er von Extern eine neue Einheit 4E in Form eines weiteren Mitarbeiters ein, der die Einheiten 4A, 4B und 4D für den Rest des Tages entlasten soll. Mit diesen Informationen überarbeitet die Planungseinheit 12 die Aufgabenplanung 24/3 erneut zur neuen Aufgabenplanung 24/5, die die Vorgaben der Stelle 30 sowie die Fähigkeiten der neuen Einheit 4E berücksichtigt, die nicht ganz den Fähigkeiten der Einheit 4C entsprechen, weshalb die Aufgabe C4 an die Einheit 4B übergeben wird.
  • Durch die schnelle Überarbeitung der Aufgabenplanungen 24 und die aktive Benachrichtigung der Stelle 30 und der Einheiten 4 kann ein effizientes Abarbeiten der Aufgaben durch die Einheiten 4 auch bei einer erheblichen Störung und einer Vielzahl von Störungen erreicht werden. Außerdem ist stets ein konsistenter und aktueller Datensatz zur Aufgabensituation verfügbar. Des Weiteren können durch die vorbestimmte Art der Überarbeitungen gesetzliche Normen und Regularien zuverlässig erfüllt werden. Durch die umfangreiche Verarbeitung von Informationen der Einheiten 4 können effizient zutreffende Angebote für zukünftige Arbeiten bzw. Aufgaben abgegeben werden und auf einfache Weise eine korrekte Übersicht über die Effizienz von geleisteten Arbeiten anhand der Protokolle erstellt werden.

Claims (16)

  1. Vorrichtung (2) zur Steuerung von, insbesondere mobilen, autonomen Einheiten (4, 4A-4E), umfassend eine Schnittstelle (14) zur Informationsübertragung an die Einheiten (4, 4A-4E), einen Datenspeicher (6), der Aufgabendaten zu von den Einheiten (4, 4A-4E) zu verrichtenden Aufgaben (22) und Einheitenddaten, die die Einheiten (4, 4A-4E) charakterisieren, aufweist, und eine Recheneinheit (8), die dazu vorgesehen ist, unter Berücksichtigung der Aufgabendaten und Einheitenddaten eine Aufgabenplanung (24, 24/1-5) mit einer Reihenfolge der Aufgaben (22) und einer Zuordnung der Aufgaben (22) zu den Einheiten (4, 4A-4E) auszugeben, und auf eine eingegebene Information zu einer Störung einer Abarbeitung der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) mit einer Überarbeitung der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) zu reagieren.
  2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei der Überarbeitung Details zu einem noch nicht erledigten Aufgabenteil einer aufgrund der Störung nicht fertig abgearbeiteten Aufgabe (22) zu verarbeiten.
  3. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei der Überarbeitung Daten zu einer Störungsart zu verarbeiten.
  4. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, ein Ausmaß der Störung in Bezug auf die Aufgabenplanung (24, 24/1-5) zu ermitteln.
  5. Vorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei einem Überschreiten des Ausmaßes über einen Schwellwert ein Senden einer Nachricht an eine vorbestimmte Stelle (30) zu veranlassen.
  6. Vorrichtung (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, ein Invollzugsetzen einer Überarbeitung von einer Autorisierung einer vorbestimmten Stelle (30) abhängig zu machen.
  7. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei einem von einer Überarbeitung verursachten Aufgabenwechsel einer Einheit (4, 4A-4E) ein Senden einer Nachricht an diese Einheit (4, 4A-4E) zu veranlassen.
  8. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei einer Zuordnung einer Aufgabe (22), deren Erledigung durch die Störung unterbrochen wurde, die Einheit (4, 4A-4E), die mit der Erledigung begonnen hat, zu priorisieren.
  9. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) Ortsdaten zum Ort der Einheiten (4, 4A-4E) zu berücksichtigen.
  10. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) Fähigkeitsdaten zu Fähigkeiten der Einheiten (4, 4A-4E) zu berücksichtigen.
  11. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, bei der Aufgabenplanung (24, 24/1-5) Aufgabenschwierigkeiten zu den Aufgaben (22) zu berücksichtigen.
  12. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, den Einheiten (4, 4A-4E) Arbeitsanweisungen bereitzustellen.
  13. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, einen voraussichtlichen Bedarf an Material zur Erledigung der Aufgaben (22) zu ermitteln.
  14. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, einen Hinweis auf eine grobe Unstimmigkeit zwischen voraussichtlichem und real benötigtem Material zu geben.
  15. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, einen Hinweis auf grobe Unstimmigkeit zwischen voraussichtlichem und real benötigtem Zeitbedarf zu geben.
  16. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, ein Protokoll zu den Aufgaben (22) zu erstellen.
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