DE102015012111A1 - Method for operating a plurality of robots of a production plant - Google Patents

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DE102015012111A1
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Davis Meike
Dominik Hauf
Michael Lebrecht
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern (12) einer Produktionsanlage (10), bei welchem zumindest eine Produktionsaufgabe (18) der Produktionsanlage (10) in mehrere Teilaufgaben (20) aufgeteilt und den Robotern (12) zugeordnet wird, wobei die Produktionsaufgabe (18) wiederholt durchgeführt wird, indem die Roboter (12) die ihnen zugeordneten Teilaufgaben (20) gemäß jeweils vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeitsverläufen und/oder Energiemodi durchführen; vorgegebene Prozessdaten der Produktionsanlage (10) während der wiederholten Durchführung der Produktionsaufgabe (18) fortlaufend erfasst und gespeichert werden; anhand der gespeicherten Prozessdaten fortlaufend ermittelt wird, inwieweit die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi der Roboter (12) unter Einhaltung einer für die Produktionsaufgabe (18) vorgegebenen Taktzeit verändert werden können und die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi entsprechend angepasst werden.The invention relates to a method for operating a plurality of robots (12) of a production plant (10), in which at least one production task (18) of the production plant (10) is divided into several subtasks (20) and assigned to the robots (12) the production task (18) is carried out repeatedly by the robots (12) performing the sub-tasks (20) assigned to them in accordance with respectively given traversing speed profiles and / or energy modes; specified process data of the production facility (10) are continuously recorded and stored during the repeated execution of the production task (18); Based on the stored process data is continuously determined to what extent the respective Verfahrgeschwindigkeitsverläufe and / or energy modes of the robot (12) can be changed while maintaining a given for the production task (18) cycle time and the Verfahrgeschwindigkeitsverläufe and / or energy modes are adjusted accordingly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern einer Produktionsanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating a plurality of robots of a production plant specified in the preamble of claim 1. Art.

Üblicherweise erfolgt eine Bewegungsplanung von in einer Produktionsanlage eingesetzten Robotern im Wesentlichen im Hinblick auf die Erzielung bzw. Einhaltung einer vorgegebenen Taktzeit. Dies führt dazu, dass normalerweise alle eingesetzten Roboter mit ihrer maximal möglichen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung programmiert sowie auch entsprechend bewegt werden, selbst wenn dies zur Erreichung der geforderten Taktzeit der Produktionsanlage nicht erforderlich sein sollte. Der Energieverbrauch der eingesetzten Roboter ist daher meist wesentlich höher als notwendig.Usually, a movement planning of robots used in a production plant takes place essentially with regard to achieving or maintaining a predetermined cycle time. As a result, normally all the robots used are programmed with their maximum possible speed and / or acceleration and also moved accordingly, even if this is not necessary to achieve the required cycle time of the production system. The energy consumption of the robots used is therefore usually much higher than necessary.

Die DE 10 2013 010 464 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern einer Produktionsanlage, bei welchem zumindest eine Produktionsaufgabe der Produktionsanlage in mehrere Teilaufgaben aufgeteilt und den Robotern zugeordnet wird. Dabei erfolgt eine energetische Optimierung der eingesetzten Roboter im Hinblick auf ihren Energieverbrauch.The DE 10 2013 010 464 A1 shows a generic method for operating a plurality of robots of a production plant, in which at least one production task of the production plant is divided into several subtasks and assigned to the robots. In this case, there is an energetic optimization of the robots used in terms of their energy consumption.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern einer Produktionsanlage bereitzustellen, mittels welchem auf verbesserte Weise eine Energieeinsparung beim Einsatz der Roboter ermöglicht wird.It is the object of the present invention to provide a method for operating a plurality of robots of a production plant, by means of which an improved energy saving in the use of the robot is made possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern einer Produktionsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for operating a plurality of robots of a production plant having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um eine verbesserte Energieeinsparung beim Einsatz von Robotern in einer Produktionsanlage zu erzielen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Produktionsaufgabe wiederholt durchgeführt wird, indem die Roboter die ihnen zugeordneten Teilaufgaben gemäß jeweils vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeitsverläufen und/oder Energiemodi durchführen. Dabei werden vorgegebene Prozessdaten der Produktionsanlage während der wiederholten Durchführung der Produktionsaufgabe fortlaufend erfasst und gespeichert. Anhand der gespeicherten Prozessdaten wird fortlaufend ermittelt, inwieweit die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi der Roboter unter Einhaltung einer für die Produktionsaufgabe vorgegebene Taktzeit verändert werden können, wobei die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi entsprechend angepasst werden. Mit dem Begriff Verfahrgeschwindigkeitsverlauf ist der Geschwindigkeitsverlauf einer Bewegung des Roboters bzw. eines Arms des Roboters über der Zeit bezeichnet. Wird also der Verfahrgeschwindigkeitsverlauf vorgegeben, ergibt sich sowohl die Bewegungsgeschwindigkeit als auch die Beschleunigung des betreffenden Roboters für jeweilige Zeitpunkte.In order to achieve an improved energy saving when using robots in a production plant, it is provided according to the invention that the production task is carried out repeatedly by the robots performing the subtasks assigned to them in accordance with respectively predetermined travel speed profiles and / or energy modes. In this case, predetermined process data of the production plant are continuously recorded and stored during the repeated execution of the production task. Based on the stored process data is continuously determined to what extent the respective Verfahrgeschwindigkeitsverläufe and / or energy modes of the robot can be changed while maintaining a predetermined for the production task cycle time, the Verfahrgeschwindigkeitsverläufe and / or energy modes are adjusted accordingly. The term traversing speed curve denotes the speed profile of a movement of the robot or of an arm of the robot over time. If, therefore, the traversing speed course is specified, the speed of movement as well as the acceleration of the relevant robot results for respective times.

Vorzugsweise macht sich das erfindungsgemäße Verfahren das sogenannte Big-Data-Konzept zu Nutze und speichert alle relevanten Prozessdaten aller Produktionskomponenten, also der Produktionsanlage, in einer Cloud. Durch maschinelles Lernen über eine Vielzahl von durchgeführten Produktionsaufgaben, also Fertigungstakten, wird analysiert, an welchen Stellen im gesamten Produktionsprozess die Roboter mit einer reduzierten Verfahrgeschwindigkeit und/oder mit einer reduzierten Beschleunigung betrieben werden können, ohne den sogenannten kritischen Pfad zu verlängern, also ohne die Taktzeit der Produktionsanlage zu verlängern. Ferner können die Roboter auch in verschiedenen Energiemodi betrieben werden. Dabei erfolgt erfindungsgemäß alternativ oder zusätzlich zur Anpassung der Verfahrgeschwindigkeitsverläufe ein intelligentes Setzen bzw. Schalten der Energiemodi der Roboter. Beispielsweise könnten die Roboter fünf verschiedene Energiemodi aufweisen, die über ein BUS-System angesprochen werden können. Bei längeren Pausen könnten die Roboter zum Beispiel in einen Standby-Modus versetzt werden, um die Energieeffizienz zu steigern.The method according to the invention preferably makes use of the so-called big data concept and stores all the relevant process data of all production components, ie the production plant, in a cloud. By machine learning over a multiplicity of accomplished production tasks, thus production cycles, is analyzed, with which places in the entire production process the robots can be operated with a reduced travel speed and / or with a reduced acceleration, without the so-called critical path to extend, thus without the Cycle time of the production plant to extend. Furthermore, the robots can also be operated in different energy modes. In this case, according to the invention, an intelligent setting or switching of the energy modes of the robots takes place alternatively or additionally to the adaptation of the movement speed profiles. For example, the robots could have five different power modes that can be addressed via a BUS system. For longer breaks, for example, the robots could be placed in a standby mode to increase energy efficiency.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dadurch möglich, eine verbesserte Energieeinsparung der eingesetzten Roboter in der Produktionsanlage und somit eine Kosteneinsparung zu erzielen. Dabei ergibt sich kein signifikanter Mehraufwand in der Programmierung der Roboter. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen auf alle Produktionsanlagen mit Industrierobotern anwendbar. Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auch auf eine Veränderung von Randbedingungen auf die Produktionsanlage automatisch reagiert werden, da durch das erfindungsgemäße Verfahren die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder die Energiemodi der jeweils eingesetzten Roboter automatisch und dynamisch an die veränderten Randbedingungen angepasst werden können.By means of the method according to the invention, it is thereby possible to achieve an improved energy saving of the robots used in the production plant and thus a cost saving. There is no significant additional effort in the programming of the robots. In addition, the method according to the invention is essentially applicable to all production plants with industrial robots. In particular, the method according to the invention can also automatically respond to a change in boundary conditions on the production plant, since the method of the invention makes it possible to automatically and dynamically adapt the traversing speed profiles and / or the energy modes of the respective robots to the changed boundary conditions.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der Roboter fortlaufend zur Minimierung der insgesamt zum Betreiben aller Roboter aufzubringenden Energie unter Einhaltung der Taktzeit angepasst werden. Mit anderen Worten erfolgt vorzugsweise also eine Optimierung sämtlicher Verfahrgeschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Roboter, so dass die insgesamt zum Betreiben aller Roboter aufzubringende Energie unter Einhaltung der Taktzeit minimiert werden kann. Die Roboter werden also nicht einzeln für sich hinsichtlich eines möglichst geringen Energieverbrauchs optimiert. Stattdessen wird eine Art globale Optimierung bezüglich des Gesamtenergieverbrauchs aller Roboter durchgeführt.An advantageous embodiment of the invention provides that the traversing speed curves of the robot are continuously adapted to minimize the total energy to be applied for operating all robots while maintaining the cycle time. In other words, it is preferable to optimize all of them Traversing speeds and / or accelerations of the robot, so that the total applied to operate all robots energy can be minimized while maintaining the cycle time. The robots are therefore not individually optimized for the lowest possible energy consumption. Instead, a kind of global optimization of the total energy consumption of all robots is performed.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in Form der vorgegebenen Prozessdaten Daten über wenigstens ein mittels der Produktionsanlage herzustellendes Produkt gespeichert werden. Insbesondere wenn mittels der Produktionsanlage unterschiedliche Produktderivate hergestellt werden, können die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der eingesetzten Roboter unter Einhaltung der Taktzeit energetisch optimiert werden. Dadurch können im Hinblick auf die einzuhaltende Taktzeit und den Energieverbrauch der Roboter jeweils optimale Verfahrgeschwindigkeitsverläufe für die Roboter festgelegt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that in the form of the predetermined process data, data about at least one product to be produced by means of the production plant is stored. In particular, if different product derivatives are produced by means of the production plant, the traversing speed profiles of the robots used can be optimized energetically while maintaining the cycle time. As a result, optimum travel speed profiles for the robots can be determined with regard to the cycle time to be maintained and the energy consumption of the robot.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass anhand der gespeicherten Prozessdaten jeweilige pro Teilaufgabe auftretende Stillstandszeiten der Roboter ermittelt und die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der Roboter zur Minimierung der ermittelten Stillstandszeiten unter Einhaltung der Taktzeit angepasst werden. Denn oft haben die eingesetzten Roboter üblicherweise programmbedingte Wartezeiten, welche in entsprechenden Stillstandszeiten der Roboter resultieren. Unter Kenntnis dieser Wartezeiten können die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Roboter derart reduziert werden, dass für jeweilige durch die Roboter durchführende Teilaufgaben vorhandene Zeitspannen voll ausgenutzt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that, based on the stored process data, respective standstill times of the robots occurring per partial task are determined and the respective travel speed curves of the robots are adjusted to minimize the determined downtimes while maintaining the cycle time. Because often the robots used usually have program-related waiting times, which result in corresponding downtime of the robot. With knowledge of these waiting times, the respective traversing speeds and / or accelerations of the robots can be reduced in such a way that existing time spans are fully utilized for respective subtasks performed by the robots.

Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die fortlaufend erfassten Prozessdaten mittels einer Servereinrichtung gespeichert werden. Dies begünstigt die bereits erwähnte, dem Big-Data-Konzept zugrundeliegende Analyse der gesammelten Prozessdaten.Finally, it is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that the continuously recorded process data are stored by means of a server device. This favors the already mentioned analysis of the collected process data on which the big data concept is based.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung einer Produktionsanlage mit einer Mehrzahl von Robotern; und in 1 a schematic representation of a production plant with a plurality of robots; and in

2 eine schematische Darstellung einer mittels der Roboter durchzuführenden Produktionsaufgabe, welche in mehrere Teilaufgaben aufgeteilt und den Robotern zugeordnet sind. 2 a schematic representation of a to be performed by the robot production task, which are divided into several subtasks and assigned to the robots.

Eine Produktionsanlage 10 mit einer Mehrzahl von Robotern 12 ist in einer schematischen Darstellung in 1 gezeigt. Die Produktionsanlage 10 ist informationstechnisch mit einer Servereinrichtung 14 gekoppelt, bei welcher es sich um eine sogenannte Cloud handeln kann. Unter Cloud Computing versteht man das Speichern von Daten in einem entfernten Rechenzentrum, aber auch die Ausführung von Programmen, die nicht auf einem lokalen Arbeitsplatzcomputer oder Server installiert sind, sondern eben entfernt in der metaphorisch zu verstehenden Cloud, also Wolke. Darüber hinaus umfasst die Produktionsanlage 10 eine übergeordnete Steuerung 16, mittels welcher die einzelnen Roboter 12 ansteuerbar sind.A production plant 10 with a plurality of robots 12 is in a schematic representation in 1 shown. The production plant 10 is information technology with a server device 14 coupled, which may be a so-called cloud. Cloud computing refers to the storage of data in a remote data center, but also the execution of programs that are not installed on a local workstation or server, but just away in the metaphorically understood cloud, so cloud. In addition, the production plant includes 10 a higher-level control 16 , by means of which the individual robots 12 are controllable.

In 2 ist in einer schematischen Darstellung eine von den Robotern 12 der Produktionsanlage 10 durchzuführende Produktionsaufgabe 18 dargestellt. Die Produktionsaufgabe 18 umfasst eine Vielzahl von Teilaufgaben 20, welche arbeitsteilig durch die Roboter 12 zur Abarbeitung der gesamten Produktionsaufgabe 18 dienen.In 2 is a schematic representation of one of the robots 12 the production plant 10 to be carried out production task 18 shown. The production task 18 includes a variety of subtasks 20 , which work divided by the robot 12 for processing the entire production task 18 serve.

Üblicherweise erfolgt eine Bewegungsplanung der in der Produktionsanlage 10 eingesetzten Roboter 12 im Wesentlichen im Hinblick auf die Erzielung bzw. Einhaltung einer vorgegebenen Taktzeit hinsichtlich der zu bearbeitenden Produktionsaufgabe 18. Dies führt dazu, dass normalerweise alle eingesetzten Roboter 12 mit ihrer maximal möglichen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung programmiert sowie auch entsprechend bewegt werden, selbst wenn dies zur Erreichung der geforderten Taktzeit der Produktionsaufgabe 18 nicht erforderlich sein sollte. Der Energieverbrauch der eingesetzten Roboter 12 ist dementsprechend höher als eigentlich notwendig. Denn je schnellere Bewegungen die Roboter 12 ausführen und je stärker die Roboter 12 beschleunigt und wieder abgebremst werden, desto höher ist die zum Betreiben der Roboter 12 aufzuwendende Energie.Usually there is a movement planning in the production plant 10 used robot 12 essentially with regard to achieving or maintaining a given cycle time with regard to the production task to be processed 18 , This usually causes all the robots used 12 programmed with their maximum possible speed and / or acceleration and also be moved accordingly, even if this to achieve the required cycle time of the production task 18 should not be required. The energy consumption of the robots used 12 is accordingly higher than actually necessary. Because the faster movements the robots 12 run and the stronger the robots 12 accelerated and decelerated again, the higher is the to operate the robot 12 energy to be expended.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Betreiben der Roboter 12 der Produktionsanlage 10 näher erläutert, durch welches eine erhebliche Energieeinsparung bei Betreiben der Roboter 12 erzielbar ist. Die Produktionsaufgabe 18 der Produktionsanlage 10 wird dafür zunächst in die Teilaufgaben 20 aufgeteilt und den einzelnen Robotern 12 zugeordnet. Initial werden im Rahmen der Produktionsplanung den Robotern 12 jeweilige Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen in Form von Verfahrgeschwindigkeitsverläufen vorgegeben, gemäß welchen sie die ihnen zugeordneten Teilaufgaben 20 bearbeiten sollen. Ein wesentliches Kriterium dabei ist, dass zumindest eine hinsichtlich der zu bearbeitenden Produktionsaufgabe 18 vorgegebene Taktzeit eingehalten wird.The following is a method of operating the robots 12 the production plant 10 explained in more detail, by which a significant energy savings in operating the robot 12 is achievable. The production task 18 the production plant 10 is first in the subtasks 20 split and the individual robots 12 assigned. As part of the production planning, the robots become initial 12 given respective travel speeds and accelerations in the form of Verfahrgeschwindigkeitsverläufen, according to which they have the subtasks assigned to them 20 to edit. An essential criterion is that at least one regarding the production task to be processed 18 specified cycle time is maintained.

Die Produktionsaufgabe 18 wird wiederholt durchgeführt, indem die Roboter 12 die ihnen zugeordneten Teilaufgaben 20 zumindest zunächst gemäß den jeweils initial vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe durchführen. Dabei werden vorgegebene Prozessdaten der Produktionsanlage 10 während der wiederholten Durchführung der Produktionsaufgabe 18 fortlaufend erfasst und in der Cloud 14 gespeichert. Anhand der gespeicherten Prozessdaten wird fortlaufend mittels der Cloud 14 ermittelt, inwieweit die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Roboter 12 gemäß der aktuell vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe unter Einhaltung der für die Produktionsaufgabe 18 vorgegebenen Taktzeit reduziert werden können und die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der Roboter 12 werden dementsprechend fortlaufend auch angepasst.The production task 18 is performed repeatedly by the robots 12 the subtasks assigned to them 20 at least initially perform according to the respective initially predetermined Verfahrgeschwindigkeitsverläufe. Thereby, given process data of the production plant 10 during the repeated execution of the production task 18 captured continuously and in the cloud 14 saved. Based on the stored process data is continuously using the cloud 14 determines to what extent the respective travel speeds and / or accelerations of the robot 12 in accordance with the currently specified travel speed curves while maintaining the production task 18 predetermined cycle time can be reduced and the Verfahrgeschwindigkeitsverläufe the robot 12 will be adjusted accordingly.

Die mittels der Cloud 14 ermittelten neuen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe werden dabei an die übergeordnete Steuereinrichtung 16 übertragen, mittels welcher die Roboter 12 entsprechend der neu festgelegten Verfahrgeschwindigkeitsverläufe angesteuert werden. Insbesondere werden die Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen der einzelnen Roboter 12 zur Minimierung der insgesamt zum Betreiben aller Roboter 12 aufzubringenden Energie unter Einhaltung der vorgegebenen Taktzeit angepasst. Beispielsweise werden die Verfahrgeschwindigkeiten und damit die Bewegungstrajektorien der Roboterbewegungen derart angepasst, dass unter Einhaltung der vorgegebenen Taktzeit die Roboter 12 möglichst wenig stark beschleunigt und abgebremst werden, wobei insbesondere die für zur Abarbeitung der Teilaufgaben 20 bereitstehende Zeit durch die Roboter 12 möglichst vollständig ohne Stillstandszeiten ausgenutzt wird.The means of the cloud 14 determined new Verfahrgeschwindigkeitsverläufe are doing to the parent controller 16 transmitted, by means of which the robots 12 be controlled according to the newly defined Verfahrgeschwindigkeitsverläufe. In particular, the traversing speeds and accelerations of the individual robots 12 to minimize the overall operation of all robots 12 Energy to be applied adjusted in accordance with the specified cycle time. For example, the traversing speeds and thus the movement trajectories of the robot movements are adapted in such a way that, while maintaining the predetermined cycle time, the robots 12 As little accelerated and slowed down as possible, in particular those for the execution of the subtasks 20 waiting time by the robots 12 as completely as possible without downtime is exploited.

Dafür werden anhand der gespeicherten Prozesszeiten jeweilige pro Teilaufgabe 20 auftretende Stillstandszeiten der Roboter 12 fortlaufend ermittelt und die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeiten der Roboter 12 zur Minimierung der ermittelten Stillstandzeiten unter Einhaltung der Taktzeit angepasst. Zunächst programmbedingt vorhandene Wartezeiten bei den Robotern 12 können somit auf ein Minimum reduziert werden, indem die Verfahrgeschwindigkeiten der einzelnen Roboter 12 soweit reduziert werden, dass keinerlei Wartezeiten bzw. Stillstandszeiten der Roboter 12 bei der Abarbeitung der ihnen zugeordneten Teilaufgaben 20 auftreten. Die zur Abarbeitung der einzelnen Teilaufgaben 20 je Roboter 12 zur Verfügung stehende Zeit kann dadurch voll ausgenutzt und dadurch die zum Betreiben der Roboter 12 aufzubringende Energie erheblich reduziert werden.For this, based on the stored process times each per subtask 20 occurring downtime of the robot 12 continuously determined and the respective travel speeds of the robot 12 adapted to minimize the determined downtime while maintaining the cycle time. Initially, due to the program, existing waiting times for the robots 12 can thus be reduced to a minimum by the traversing speeds of the individual robots 12 be reduced so far that no waiting times or downtime of the robot 12 during the processing of the subtasks assigned to them 20 occur. The for the execution of the individual subtasks 20 each robot 12 available time can be fully exploited and thereby to operate the robot 12 be significantly reduced energy to be applied.

In Form der vorgegebenen Prozessdaten werden insbesondere auch Daten über wenigstens ein mittels der Produktionsaufgabe 18 herzustellendes Produkt erfasst und gespeichert. Sollte beispielsweise ein Wechsel eines zu produzierenden Produkts, beispielsweise in Form eines anderen Derivats auftreten, so ändern sich auch die äußeren Einflüsse der Produktionsanlage 10 und somit auch die für die Roboter 12 zur Abarbeitung der Teilaufgaben 20 zur Verfügung stehenden Prozesszeiten. Unter Berücksichtigung derartiger Änderungen werden die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der einzelnen Roboter 12 ebenfalls dynamisch angepasst, insbesondere im Hinblick darauf, dass weiterhin immer die vorgegebene Taktzeit eingehalten und der Energieverbrauch der Roboter 12 minimiert wird.In the form of the predetermined process data, in particular also data about at least one by means of the production task 18 product to be produced recorded and stored. If, for example, a change of a product to be produced occurs, for example in the form of another derivative, the external influences of the production plant also change 10 and therefore also for the robots 12 for processing the subtasks 20 available process times. Taking into account such changes, the traversing speed profiles of the individual robots 12 also dynamically adapted, in particular in view of the fact that still adheres to the specified cycle time and the energy consumption of the robot 12 is minimized.

Durch das erläuterte Verfahren kann also eine erhebliche Energieeinsparung und somit auch Kosteneinsparung beim Einsatz von einer Vielzahl von Robotern 12 in einer automatisierten Produktionsanlage 10 erzielt werden. Dabei ist kein signifikanter Mehraufwand in der Programmierung der Roboter 12 und der gesamten Produktionsanlage 10 vonnöten. Das erläuterte Verfahren kann im Wesentlichen auf alle Produktionsanlagen angewendet werden, welche mehrere Roboter aufweisen.By the method explained, therefore, a considerable energy saving and thus also cost savings in the use of a variety of robots 12 in an automated production plant 10 be achieved. There is no significant additional effort in the programming of the robots 12 and the entire production plant 10 needed. The explained method can be applied essentially to all production plants which have a plurality of robots.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013010464 A1 [0003] DE 102013010464 A1 [0003]

Claims (5)

Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Robotern (12) einer Produktionsanlage (10), bei welchem zumindest eine Produktionsaufgabe (18) der Produktionsanlage (10) in mehrere Teilaufgaben (20) aufgeteilt und den Robotern (12) zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Produktionsaufgabe (18) wiederholt durchgeführt wird, indem die Roboter (12) die ihnen zugeordneten Teilaufgaben (20) gemäß jeweils vorgegebenen Verfahrgeschwindigkeitsverläufen und/oder Energiemodi durchführen; – vorgegebene Prozessdaten der Produktionsanlage (10) während der wiederholten Durchführung der Produktionsaufgabe (18) fortlaufend erfasst und gespeichert werden; – anhand der gespeicherten Prozessdaten fortlaufend ermittelt wird, inwieweit die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi der Roboter (12) unter Einhaltung einer für die Produktionsaufgabe (18) vorgegebenen Taktzeit verändert werden können und die Verfahrgeschwindigkeitsverläufe und/oder Energiemodi entsprechend angepasst werden.Method for operating a plurality of robots ( 12 ) of a production plant ( 10 ), in which at least one production task ( 18 ) of the production plant ( 10 ) into several subtasks ( 20 ) and the robots ( 12 ), characterized in that - the production task ( 18 ) is performed repeatedly by the robots ( 12 ) the subtasks assigned to them ( 20 ) according to respectively given Verfahrgeschwindigkeitsverläufen and / or perform energy modes; - specified process data of the production plant ( 10 ) during the repeated execution of the production task ( 18 ) are continuously recorded and stored; Is continuously determined on the basis of the stored process data to what extent the respective traversing speed profiles and / or energy modes of the robot ( 12 ) while maintaining one for the production task ( 18 ) predetermined cycle time can be changed and the Verfahrgeschwindigkeitsverläufe and / or energy modes are adjusted accordingly. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrengeschwindigkeitsverläufe der Roboter (12) fortlaufend zur Minimierung der insgesamt zum Betreiben aller Roboter (12) aufzubringenden Energie unter Einhaltung der Taktzeit angepasst werden.Method according to Claim 1, characterized in that the process speed profiles of the robots ( 12 ) continuously to minimize the overall operation of all robots ( 12 ) energy to be applied while maintaining the cycle time. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Form der vorgegebenen Prozessdaten Daten über wenigstens ein mittels der Produktionsanlage (10) herzustellendes Produkt erfasst und gespeichert werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the form of the predetermined process data data on at least one means of the production plant ( 10 ) product to be produced and stored. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der gespeicherten Prozessdaten jeweilige pro Teilaufgabe (20) auftretende Stillstandszeiten der Roboter (12) ermittelt und die jeweiligen Verfahrgeschwindigkeitsverläufe der Roboter (12) zur Minimierung der ermittelten Stillstandszeiten unter Einhaltung der Taktzeit angepasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the basis of the stored process data respective per sub-task ( 20 ) occurring downtime of the robot ( 12 ) and the respective travel speed characteristics of the robot ( 12 ) to minimize the determined downtime while maintaining the cycle time to be adjusted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fortlaufend erfassten Prozessdaten mittels einer Servereinrichtung (14) gespeichert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the continuously recorded process data are stored by means of a server device ( 14 ) get saved.
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