DE102010064335A1

DE102010064335A1 - Verfahren, System und Steuerungsprogramm zur Steuerung eines industriellen Fertigungsprozesses

Info

Publication number: DE102010064335A1
Application number: DE102010064335A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kohl
Original assignee: Winergy AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-05
Also published as: CN202421837U

Abstract

Zur Steuerung eines industriellen Fertigungsprozesses, der eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfaßt, werden in einer Produktionssteuerungsdatenbank auftragsneutrale Vorlagen für Montage- bzw. Probelaufprotokolle bereitgestellt. Anhand der auftragsneutralen Vorlagen werden Montage- bzw. Probelaufprotokolle erzeugt und in der Produktionssteuerungsdatenbank selektiv zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen bereitgestellt. Dabei umfassen erzeugte Montage- bzw. Probelaufprotokolle zumindest jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen, Werkzeuglisten und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten. Auf diese Weise ist eine vollständige, konsistente und rechtzeitige Bereitstellung von Montage- bzw. Probelaufprotokollen gewährleistet. Die Auswirkungsanalysedaten sind beispielsweise einer Fehler-Möglichkeits- und Einflußanalyse (FMEA) zugeordnete Daten.

Description

Im Bereich Fertigungssteuerung durch einen Benutzer erzeugte Montage- und Probelaufprotokolle werden entsprechend herkömmlichen Lösungen handschriftlich und parallel zum Fertigungsprozeß durch Montagepersonal bearbeitet. Hierbei werden beispielsweise wichtige Meßwerte oder Prüfstandsinformationen in ein Montage- und Probelaufprotokoll eingetragen. Bis auf eine nachgegliederte Endkontrolle der Montage- und Probelaufprotokolle sind keine Kontrollen vorgesehen, die eine Nachweisführung hinsichtlich korrekt eingetragener Meßwerte und einer fehlerfreien Montage ermöglichen. Bei einer Fertigung von Getrieben ist dies äußerst problematisch, da fehlerhaft eingetragene Meßwerte, beispielsweise zu Spiel oder Vorspannung, im ungünstigsten Fall zu einem Defekt oder Totalausfall eines Getriebes führen können. Eine Bereitstellung von Montage- und Probelaufprotokollen erfolgt entsprechend bisherigen Lösungen manuell und üblicherweise papiergebunden. Dabei wird beispielsweise zunächst eine Vorlage für Montage- und Probelaufprotokolle geöffnet. Anschließend werden handschriftliche Ergänzungen eingetragen. Schließlich wird ein auf diese Weise erstelltes Montage- und Probelaufprotokoll papiergebunden an Montagepersonal übergeben. Vielfach wird das übergebene Montage- und Probelaufprotokoll durch mündlich übermittelte Informationen ergänzt. Daher ist nicht sichergestellt, daß diese Informationen jeden Adressaten unverfälscht und vollständig erreichen sowie korrekt umgesetzt werden. Darüber hinaus ist ein im wesentlichen manuelles Erstellen und Verteilen von Montage- und Probelaufprotokollen äußerst zeitaufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfassenden industriellen Fertigungsprozesses anzugeben, das eine zuverlässige und korrekte Erfassung und Verteilung von Montage- oder Probelaufprotokollen ermöglicht, sowie eine technische Realisierung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, ein System mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen und durch ein Steuerungsprogramm mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß werden zur Steuerung eines industriellen Fertigungsprozesses, der eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfaßt, in einer Produktionssteuerungsdatenbank auftragsneutrale Vorlagen für Montage- bzw. Probelaufprotokolle bereitgestellt. Anhand der auftragsneutralen Vorlagen werden Montage- bzw. Probelaufprotokolle erzeugt und in der Produktionssteuerungsdatenbank selektiv zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen bereitgestellt. Dabei umfassen erzeugte Montage- bzw. Probelaufprotokolle zumindest jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen, Werkzeuglisten und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten. Auf diese Weise ist eine vollständige, konsistente und rechtzeitige Bereitstellung von Montage- bzw. Probelaufprotokollen gewährleistet. Die Auswirkungsanalysedaten sind beispielsweise einer Fehler-Möglichkeits- und Einflußanalyse (FMEA) zugeordnete Daten.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die Montage- bzw. Probelaufprotokolle Gültigkeitsinformationen für einen ausgewählten Zeitraum, bestimmte Getriebetypen, vorgegebene Fertigungsnummern, zulässige Produktionsstandorte bzw. freigegebene Montagearbeitsplätze auf. Anhand der Gültigkeitsinformationen werden Montage- bzw. Probelaufprotokolle automatisch an Anzeigeeinrichtungen an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen angezeigt und wieder gelöscht. Hierdurch ist sichergestellt, daß gültige Montage- bzw. Probelaufprotokolle genau an betroffenen Montagearbeitsplätzen dargestellt und ergänzt werden können.
An zumindest einem durch die Gültigkeitsinformationen freigegebenen Montagearbeitsplatz wird vorzugsweise eine Benutzerabfrage zur Eingabe von Statusinformationen zu laufenden Montagearbeiten bereitgestellt. Durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen können damit direkt in das Montage- bzw. Probelaufprotokoll eingetragen werden. Vorteilhafterweise werden durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen einer automatischen Plausibilitätsprüfung anhand einer in der Produktionssteuerungsdatenbank gespeicherten Regelbasis unterzogen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die
Figur ein System zur Steuerung eines industriellen Fertigungsprozesses, der eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfaßt.
Das in der Figur dargestellte System zur Steuerung eines eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfassenden industriellen Fertigungsprozesses, beispielsweise einer Fertigung von Getrieben, weist eine Produktionssteuerungsdatenbank 4 auf, in der auftragsneutrale Vorlagen 2 für Montage- und Probelaufprotokolle 3 gespeichert sind. Mit der Produktionssteuerungsdatenbank 4 ist eine rechnerbasierte Steuerungseinrichtung 1 verbunden, die einen Prozessor 11, einen Arbeitsspeicher 12 und eine Festplatte 13 zur Massenspeicherung von Betriebssystem, Steuerungsprogrammen 131–133 und Anwendungsdaten umfaßt. Der Prozessor 11, der Arbeitsspeicher 12 und die Festplatte 13 sind über ein Bussystem 14 miteinander verbunden. Auf der Festplatte sind ein Steuerungsprogramm 131 zur Erzeugung auftragsneutraler Vorlagen 2 für Montage- und Probelaufprotokolle 3, ein Steuerungsprogramm 132 zur Erzeugung von Montage- und Probelaufprotokollen 3 anhand der auftragsneutralen Vorlagen 2 und ein Steuerungsprogramm 133 zur selektiven Bereitstellung von erzeugten Montage- und Probelaufprotokollen 3 in der Produktionssteuerungsdatenbank 4 zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen gespeichert. An den vorgebbaren Montagearbeitsplätzen ist jeweils ein mit der Steuerungseinrichtung 1 über ein Netzwerk 5 verbundener Arbeitsplatzrechner 61–63 vorgesehen. Die Steuerungsprogramme 131–133 sind jeweils in den Arbeitsspeicher 12 der Steuerungseinrichtung 1 ladbar und weisen jeweils zumindest einen durch den Prozessor 11 der Steuerungseinrichtung verarbeitbaren Codeabschnitt auf, bei dessen Ausführung o. g. Funktionen bereitgestellt. werden, wenn das jeweilige Steuerungsprogramm 131–133 in der Steuerungseinrichtung 1 abläuft.
Erzeugte Montage- und Probelaufprotokolle 3 umfassen jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen 31, Werkzeuglisten 33 und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten 34. Die Auswirkungsanalysedaten 34 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Fehler-Möglichkeits- und Einflußanalyse (FMEA – Failure Mode and Effects Analysis) zugeordnete Daten.
Zusätzlich weisen die Montage- und Probelaufprotokolle 3 Auftragsnummern 32 zur eindeutigen Identifizierung und Gültigkeitsinformationen 35 für einen ausgewählten Zeitraum, bestimmte Getriebetypen, vorgegebene Fertigungsnummern, zulässige Produktionsstandorte und freigegebene Montagearbeitsplätze auf. Den Montagearbeitsplätzen sind Auswerteeinheiten 611, 621, 631 zugeordnet, die anhand der Gültigkeitsinformationen 35 steuern, welche Montage- und Probelaufprotokolle 3 automatisch an Anzeigeeinrichtungen 613, 623, 633 an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen angezeigt und wieder gelöscht werden.
Den Montagearbeitsplätzen ist außerdem jeweils eine Eingabeeinheit 614, 624, 634 zugeordnet. An durch die Gültigkeitsinformationen 35 freigegebenen Montagearbeitsplätzen werden Benutzerabfragen zur Eingabe von Statusinformationen 36 zu laufenden Montagearbeiten bereitgestellt. Die Statusinformationen 36 können an den Eingabeeinheiten 614, 624, 634 eingegeben werden. Durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen 36 werden dann direkt in ein aktualisiertes Montage- und Probelaufprotokoll 3 eingetragen, das in der Produktionssteuerungsdatenbank 4 gespeichert wird.
Die Arbeitsplatzrechner 61–63 an den Montagearbeitplätzen weisen jeweils ein Prüfmodul zur automatischen Plausibilisierung von durch einen Benutzer eingegebenen Statusinformationen 36 auf, die anhand einer in der Produktionssteuerungsdatenbank 4 gespeicherten Regelbasis einer automatischen Plausibilitätsprüfung unterzogen werden. Bei Bedarf können Warnhinweise ausgegeben werden, die durch Hilfestellungen ergänzt sein können, insbesondere wenn Eingaben außerhalb von vorgegebenen Toleranzen liegen. Über eine zuverlässige und konsistente Bereitstellung von Montageanweisungen hinausgehend ermöglicht dies eine effiziente Einbindung von Montage- und Probelaufprotokollen 3 in eine durchgängige Statusüberwachung eines industriellen Fertigungsprozesses. Hierdurch wird eine erheblich gesteigerte Prozeßsicherheit erzielt. Auch eine zeitaufwendige Nachkontrolle von Montage- und Probelaufprotokollen 3 kann grundsätzlich entfallen.
An einer grafischen Benutzeroberfläche eines Arbeitsplatzrechners 61–63 kann eine spezielle Schaltfläche vorgesehen sein, die ein digitales Signieren von Montage- und Probelaufprotokollen 3 von Montagearbeitern zu Qualitätssicherungszwecken ermöglicht. Vorzugsweise sind die Montage- und Probelaufprotokolle 3 mehrsprachig ausgelegt und können während eines Bearbeitens in eine gewünschte Sprache umgeschaltet werden, die im jeweiligen Montage- und Probelaufprotokoll 3 hinterlegt ist. Damit ist gewährleistet, daß ein Montage- und Probelaufprotokoll 3 in einem internationalen Fertigungsverbund von allen zu involvierenden Mitarbeitern verstanden und bearbeitet werden kann.
Ein Zugriff auf die in der Produktionsteuerungsdatenbank 4 gespeicherten Vorlagen 2 und Montage- und Probelaufprotokolle 3 wird über die Steuerungseinrichtung 1 bei Vorlage einer Zugriffsberechtigung auch Mitarbeitern an Arbeitplatzrechnern 7, 8 im Bereich Engineering/Entwicklung und Qualitätsmanagement eingeräumt. Mitarbeiter im Bereich Engineering/Entwicklung sind nämlich insbesondere an einer Erstellung von Vorlagen 2 für Montage- und Probelaufprotokolle 3 beteiligt, während eine Auswertung von bearbeiteten Montage- und Probelaufprotokollen 3 Aufgabe des Qualitätsmanagements ist.
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines industriellen Fertigungsprozesses, der eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfaßt, bei dem – in einer Produktionssteuerungsdatenbank auftragsneutrale Vorlagen für Montage- und/oder Probelaufprotokolle bereitgestellt werden, – Montage- und/oder Probelaufprotokolle anhand der auftragsneutralen Vorlagen erzeugt und in der Produktionssteuerungsdatenbank selektiv zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen bereitgestellt werden, wobei erzeugte Montage- und/oder Probelaufprotokolle jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen, Werkzeuglisten und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Montage- und/oder Probelaufprotokolle Gültigkeitsinformationen für einen ausgewählten Zeitraum, bestimmte Getriebetypen, vorgegebene Fertigungsnummern, zulässige Produktionsstandorte und/oder freigegebene Montagearbeitsplätze aufweisen, und bei dem anhand der Gültigkeitsinformationen Montage- und/oder Probelaufprotokolle automatisch an Anzeigeeinrichtungen an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen angezeigt und wieder gelöscht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem an zumindest einem durch die Gültigkeitsinformationen freigegebenen Montagearbeitsplatz eine Benutzerabfrage zur Eingabe von Statusinformationen zu laufenden Montagearbeiten bereitgestellt wird, und bei dem durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen direkt in das Montage- und/oder Probelaufprotokoll eingetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen einer automatischen Plausibilitätsprüfung anhand einer in der Produktionssteuerungsdatenbank gespeicherten Regelbasis unterzogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Auswirkungsanalysedaten einer Fehler-Möglichkeits- und Einflußanalyse (FMEA) zugeordnete Daten sind.
System zur Steuerung eines eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfassenden industriellen Fertigungsprozesses mit – einer Produktionssteuerungsdatenbank, in der auftragsneutrale Vorlagen für Montage- und/oder Probelaufprotokolle gespeichert sind, – einer mit der Produktionssteuerungsdatenbank verbundenen Steuerungseinrichtung zur Erzeugung von Montage- und/oder Probelaufprotokollen anhand der auftragsneutralen Vorlagen und zur selektiven Bereitstellung von erzeugten Montage- und/oder Probelaufprotokollen in der Produktionssteuerungsdatenbank zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen, wobei erzeugte Montage- und/oder Probelaufprotokolle jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen, Werkzeuglisten und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten umfassen.
System nach Anspruch 6, bei dem die Montage- und/oder Probelaufprotokolle Gültigkeitsinformationen für einen ausgewählten Zeitraum, bestimmte Getriebetypen, vorgegebene Fertigungsnummern, zulässige Produktionsstandorte und/oder freigegebene Montagearbeitsplätze aufweisen, und bei dem Montagearbeitsplätzen zugeordnete Auswerteeinheiten zum automatischen zeitlich begrenzten Anzeigen von Montage- und/oder Probelaufprotokollen an Anzeigeeinrichtungen vorgebbarer Montagearbeitsplätze anhand der Gültigkeitsinformationen vorgesehen sind.
System nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei dem Montagearbeitsplätzen zugeordnete Eingabeeinheiten zur Benutzerabfrage von Statusinformationen zu laufenden Montagearbeiten an zumindest einem durch die Gültigkeitsinformationen freigegebenen Montagearbeitsplatz vorgesehen sind, und bei dem den Eingabeeinheiten zugeordnete Arbeitsplatzrechner über eine Datenbankschnittstelle mit der Produktionssteuerungsdatenbank verbunden sind, wobei durch einen Benutzer eingegebene Statusinformationen direkt in das Montage- und/oder Probelaufprotokoll eintragbar sind.
System nach Anspruch 8, bei dem die Arbeitsplatzrechner Prüfmodule zur automatischen Plausibilisierung von durch einen Benutzer eingegebenen Statusinformationen anhand einer in der Produktionssteuerungsdatenbank gespeicherten Regelbasis umfassen.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Auswirkungsanalysedaten einer Fehler-Möglichkeits- und Einflußanalyse (FMEA) zugeordnete Daten sind.
Steuerungsprogramm zur Steuerung eines eine Vielzahl von Fertigungsschritten umfassenden industriellen Fertigungsprozesses industriellen Fertigungsprozesses, das in einen Arbeitsspeicher einer Steuerungseinrichtung ladbar ist und zumindest einen durch einen Prozessor der Steuerungseinrichtung verarbeitbaren Codeabschnitt aufweist, bei dessen Ausführung – in einer Produktionssteuerungsdatenbank auftragsneutrale Vorlagen für Montage- und/oder Probelaufprotokolle bereitgestellt werden, – Montage- und/oder Probelaufprotokolle anhand der auftragsneutralen Vorlagen erzeugt und in der Produktionssteuerungsdatenbank selektiv zum Abruf an vorgebbaren Montagearbeitsplätzen bereitgestellt werden, wobei erzeugte Montage- und/oder Probelaufprotokolle jeweils einen Montageinformationsbereich mit Montageanweisungen, Werkzeuglisten und aufbereiteten Auswirkungsanalysedaten umfassen, wenn das Steuerungsprogramm in der Steuerungseinrichtung abläuft.