-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fertigungs-Verfahren für Kraftfahrzeuge,
bei dem während
eines Montageprozesses an aufeinander folgenden Montagestationen
elektronische Einheiten verbaut werden. Bei diesen Einheiten handelt
es sich um Steuergeräte
und/oder Baugruppen.
-
Während der
Fertigung von Fahrzeugen werden üblicherweise
diese Einheiten teilweise an separaten Vormontageplätzen programmiert,
d.h. mit Programmen und/oder Daten für den Einsatz im zugeordneten
Fahrzeug versehen Alternativ wird einer von mehreren bereits in
den Steuergerät/den
Baugruppen vorhandenen Programm- und Datensätzen ausgewählt (sog. Variantencodierung).
Bedingt durch häufig
auftretende elektromagnetische Störungen ist es in der Regel
nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich, innerhalb
der Montagelinie Programme- und/oder Daten beispielsweise drahtlos
in das Fahrzeug einzuspielen.
-
Das übliche Verfahren
ist auf Grund der Mehrzahl von Programmierplätzen, die in der Regel unkoordiniert
ihre Programmieraufgaben durchführen,
störanfällig. Da
an den Programmierplätzen
im Allgemeinen nicht sequenzparallel zur Montagelinie gearbeitet
wird, sind Aufwände
zur Re-Sequenzierung
und zur sequenzgenauen Zusteuerung der bereits programmierten Einheiten
zur Montagelinie erforderlich. Die Bandendeprogrammierung ist zeitaufwändig und
verlangsamt den Produktionsfluss. Zudem können Fehler, die während der
zahlreichen Programmiervorgänge
auftreten, nur schwer und in der Regel erst nachträglich am
Bandende erkannt werden.
-
Aus
der
DE 101 57 578
A1 ist es bekannt, mehrere Steuergeräte bei der Fertigung des Fahrzeugs
mit Hilfe eines mobilen Programmiergeräts mit den entsprechenden Daten
zu versehen, die vorbereitend aus einer Ladestation in das Programmiergerät übertragen
werden. Das Programmiergerät
verbleibt während
des Programmiervorgangs der Steuergeräte im Fahrzeug. Hierfür ist demnach
das Programmiergerät
erforderlich, das an das Fahrzeugbordnetz angeschlossen und von
diesem getrennt werden muss. Daraus ergibt sich ein nicht unbeachtlicher
fertigungstechnischer Aufwand, von der Verschleiß- und Beschädigungsgefahr
sowie dem logistischen Aufwand für
den Transport zur Ladestation und vom und zum jeweiligen Fahrzeug
ganz zu schweigen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, das eine prozesssichere und schnelle
Programmierung und Datenbefüllung
der elektronischen Einheiten während
des Fertigungs-Verfahrens ermöglicht
-
Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Die
Zentraleinheit ist eines der ohnehin im Fahrzeug verbauten Steuergeräte, das
zusätzlich
zu seiner eigentlichen Funktion während des Fahrzeugbetriebs
die Programmierung und Datenbefüllung
der anderen Steuergeräte
vornimmt. Unter Programmierung und Datenbefüllung sind kurzgefasst alle
datentechnischen Maßnahmen
zu verstehen, die dazu dienen, die jeweiligen Steuergeräte in den
funktionsfähigen
Zustand zu versetzen. Es handelt sich dabei unter anderem auch um
Inbetriebnahme-/Konfigurations-/Prüfaufgaben.
-
Selbstverständlich können sich
auch zwei Steuergeräte
zusammen diese Funktion der Zentraleinheit übernehmen. Vorteilhaft ist
es, als Zentraleinheit ein Steuergerät zu verwenden, das zu einem
frühen
Stadium des Fertigungsprozesses in das Fahrzeug eingebaut wird.
Dadurch wird sichergestellt, dass bei Fertigungsende alle Steuergeräte mit ihren Programmen
und Daten geladen und damit funktionsfähig sind.
-
Die
für die
oben beschriebene erfindungsgemäße und zusätzliche
Funktion der Zentraleinheit erforderlichen Informationen/Applikationen
können
in der Zentraleinheit vor ihrem Verbau bereits vorhanden sein oder
aber nach ihrem Verbau vorzugsweise über einen mobilen Massenspeicher
(USB-Stick) eingeladen werden. Das Einbringen vor dem Verbau kann,
wie an sich aus der
DE
191 57 578 A1 bekannt, durch eine Ladestation erfolgen.
-
Zusätzlich kann
die Zentraleinheit mit Hilfe einer integrierten oder rückbaubaren,
auch drahtlosen Kommunikationsschnittstelle während des Fertigungsprozesses
eine Kommunikation nach außen durchführen und
beispielsweise einen Fehler an eine zentrale Fertigungssteuereinrichtung
signalisieren.
-
Bei
der Erfindung wird die Programmierung/Datenbefüllung der Einheiten in der
Montagelinie ohne ein separates Programmiergerät vorgenommen. Jedes der Steuergeräte wird über das
Bordnetz funktionsfähig
gemacht. Auch große
Datenmengen lassen sich sicher und zuverlässig zu den einzelnen Steuergeräten bringen..
-
Eine
besondere Ausgestaltung der Erfindung beschäftigt sich mit der zusätzlichen
Aufgabe, die während
der Montage sukzessive im Fahrzeug verbauten Einheiten zu initialisieren
und zu prüfen.
Die zugehörigen
Initialisierungs- und Prüfinformationen können wie
die fahrzeugindividuellen Programme und/oder Daten vorbereitend
in die Zentraleinheit geladen oder nach dem Verbau der Zentraleinheit
ebenfalls über
einen mobilen Massenspeicher in die Zentraleinheit eingebracht werden.
-
Damit
lassen sich bisher nicht für
diesen Zweck nutzbare Bandbereiche für die Programmierung, Datenbefüllung, Initialisierung
und Prüfung
nutzen bzw. effizienter nutzen. Auch mit großen Datenvolumina/Datenaufkommen
können
Initialisierungs- und Prüfvorgänge des
Fahrzeuges in der Montagelinie kontinuierlich durchgeführt werden.
-
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Patentansprüchen
angegeben und werden im Folgenden an Hand eines in der Zeichnung
wiedergegebenen Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt vereinfacht einen Ausschnitt aus einer Montagelinie
für Fahrzeuge.
-
Ein
Fahrzeug 1 durchläuft
in der mit „Production
Line" bezeichneten
Montagelinie nacheinander eine Reihe von Montageplätzen, die
mit 2–10 bezeichnet
sind. Dabei werden an zwei Montageplätzen 5 und 6 alle
elektronischen Einheiten (nicht dargestellt) verbaut. Am vorhergehenden
Montageplatz 4 wird eines der Steuergeräte, das als Zentraleinheit 11 bezeichnet
ist, in das Fahrzeug eingebaut,
-
Die
Zentraleinheit 11 enthält
sämtliche
für die Montage
des betreffenden Fahrzeuges notwendigen Informationen (Steuergeräte-Programme
und – Daten,
Codierdaten, Freischaltdaten, Fahrzeugauftragsdaten, Inbetriebnahmereihenfolge...)
und optional auch Tools (Programmiertools, Codiertools, ...). Diese
Daten und Tools werden in einer Ladestation 12 auf Basis
von durch ein Leitsystem 13 bereitgestellten Informationen
in die Zentraleinheit 11 eingebracht. Alternativ können sie
der Zentraleinheit 11 auch durch einen tauschbaren und
entsprechend vorgeladenen Massenspeicher zugeführt werden. Das Vorladen der
wechselbaren Massenspeicher kann dabei analog der Arbeitsweise der
Ladestation 12 erfolgen.
-
Liegen
alle Varianten der Einheiten in diesen bereits vor, können diese über eine
Schnittstelle auf einen Auftrag hin parametriert werden (nicht dargestellt).
Die Inbetriebnahmereihenfolge wird z.B. aus einem „Prüfplan" zusammen mit Regeln
und Restriktionen aus der jeweiligen Werksstruktur und dem Fahrzeugauftrag
generiert.
-
Sobald
die Zentraleinheit 11 in das Fahrzeug eingebracht wird,
wird eine Verbindung zum Fahrzeugbordnetz und zur Spannungsversorgung
des Fahrzeugs 1 hergestellt. Dadurch wird die Zentraleinheit 11 mit
Spannung versorgt und beginnt mit ihrer Arbeit, indem es die Programmierung
sowie die Prüfungs-
und Inbetriebnahmesequenzen (automatisch und autark) für sich selbst
und die anderen Steuergeräte
ausführt.
-
Die
Zentraleinheit 11 fährt
mit dem Fahrzeug entlang der Produktionslinie. Alle für die Programmierung
und Daten-Beladung der an den Montageplätzen 5 und 6 eingebauten
elektronischen Einheiten erforderlichen Daten und Tools sind in
der Zentraleinheit 11 vorhanden und werden bedarfsgerecht eingesetzt
und/oder von der Zentraleinheit 11 an diese Einheiten überspielt.
-
Nach
Beendigung von (Teil-)Prüfungen
sendet die Zentraleinheit 11 drahtlos Status-Informationen
der Prüfungen
an das Leitsystem 13. Die Steuergeräte einschließlich der
Zentraleinheit 11 sind funktionsfähig und verbleiben im Fahrzeug.
-
Bei
Verwendung von wechselbaren Massenspeichern 11' werden diese
am anschließenden Montageplatz 7 wieder
aus dem Fahrzeug 1 entfernt und zurück zur Ladestation 12 gebracht.
Dort werden sie mit den Daten/Programmen usw. für ein nächstes Fahrzeug beladen, welches
analog dem oben beschriebenen Prozess behandelt wird. Optional können weitere
Informationen über
die Inbetriebnahme des vorangegangenen Fahrzeuges, die bisher noch nicht
erfasst wurden, ausgelesen und gesichert werden.
-
Der
Massenspeicher 11' kann
allein mit den Daten/Programmen in der Ladestation 12 geladen werden
und in die Zentraleinheit 11 eingesetzt werden. Die Zentraleinheit 11 übernimmt
dann die eigene Programmierung und Beladung mit Daten und steuert
auch die entsprechenden Vorgänge
für die anderen
Steuergeräte.
Der Massenspeicher 11' kann auch
nur zum Teil, z.B. für
alle übrigen
Steuergeräte mit
diesen Daten/Programmen in der Ladestation 12 beladen werden,
während
die Zentraleinheit 11 separat in der Ladestation entsprechend
vorbereitet wird.
-
Die
Zentraleinheit 11 kann zusätzlich Handlungsanweisungen
auf einem im Fahrzeug befindlichen Display oder auch per drahtloser
Bildübertragung
auf neben der Montagelinie stehende Monitore für die Werker visualisieren
(nicht dargestellt) und auch Quittierungen von Werker-Handlungen
entgegennehmen (direkt auf dem Display, z.B. per Touchscreen oder über separate
Tasten, die auch Tasten des Fahrzeuges sein können) (ebenfalls nicht gezeigt).
-
Die
Zentraleinheit 11 kann Rückmeldungen über den
Ablauf und den Erfolg der durchgeführten Beschaltungen an das
Leitsystem 13 senden. Durch die Intelligenz der Zentraleinheit 11 ist
der erforderliche Datenaustausch zum Leitsystem 13 minimal. Hierdurch
werden die Anforderungen an eine Infrastruktur zur drahtlosen Datenübertragungen
minimiert. Diese Schnittstelle gewährleistet auch die Dokumentation
von z.B. dokumentationspflichtigen Daten.
-
Kontrollstationen 14 liefern
auf Basis der Informationen des Leitsystems an beliebiger Stelle
und beliebig gefiltert Informationen über den Status der Fahrzeuge
in der Montagelinie.
-
Zusammengefasst
ergeben sich die Vorteile der Erfindung wie folgt:
Die Zentraleinheit 11 kann
Fahrzeuge selbständig
in Betrieb nehmen (konfigurieren, prüfen, Montagefortschritt anzeigen).
Sie erkennt den Montagefortschritt und startet die erforderlichen
Konfigurations- und Prüfroutinen.
Sie meldet Fehler sofort oder zu bestimmten Positionen in der Montagelinie
an das Leitsystem 13, so dass ggf. eine Nacharbeit unter Einsatz
der erforderlichen Ersatzteile/Messgeräte zur Fehlerbehebung frühest möglich durchgeführt werden
kann. Bei geeigneter drahtloser Infrastruktur (bei WLAN in Form
eines dichten Netzwerks von Access-Points) kann die Zentraleinheit 11 auch
zur Fahrzeugverfolgung eingesetzt werden. In diesem Fall kann die
Kontrollstation 14 auch für die exakte Darstellung der
Fahrzeugposition verwendet werden.