-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mensch-Maschine-Kommunikation mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die Erfindung betrifft außerdem eine Maschine mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle und einer Maschinensteuereinheit, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.
-
Um eine Maschine bedienen zu können, ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle vorhanden, so dass eine Bedienperson eine Eingabe vornehmen kann und Informationen über den Betrieb der Maschine an die Bedienperson ausgegeben werden können. Die Funktionalität der Mensch-Maschine-Schnittstelle und die Eingabemöglichkeiten durch die Bedienperson sind festgelegt. Bei neuen Maschinengenerationen oder im Rahmen von Software-Aktualisierungen können neue oder geänderte Funktionalitäten bereitgestellt werden.
-
Um ein sicheres und effizientes Bedienen der Maschine zu gewährleisten, sollten Weiterentwicklungen der Maschine und der Mensch-Maschine-Schnittstelle die Fähigkeiten und Bedürfnisse der Bedienpersonen berücksichtigen.
-
Es kann daher als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein Verfahren sowie eine Maschine mit einer effizienten Bedienung und einer verbesserten Weiterentwicklungsmöglichkeit zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Mensch-Maschine-Kommunikation mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt. Zunächst wird eine durch eine Bedienperson formulierte Eingabe mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle erfasst und an einen Zuordnungsblock weitergeleitet. Bei der Eingabe kann es sich um eine frei formulierte Spracheingabe oder eine frei formulierte Texteingabe handeln. Die Texteingabe bzw. die Spracheingabe können der Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form einer Datei per E-Mail und/oder per Nachrichtendienst und/oder durch eine andere elektronische Übermittlung über ein Netzwerk übermittelt werden. Die Eingabe kann auch unmittelbar über eine Tastatur, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, ein Mikrofon, usw. an der Mensch-Maschine-Schnittstelle eingegeben werden. Bei der Eingabe kann es sich auch um eine Abfolge des Aufrufs einzelner Menüpunkten einer Menüstruktur handeln, die von der Bedienperson gewählt wurde. Die Eingabe kann auch eine beliebige Kombination der vorgenannten Möglichkeiten enthalten.
-
In dem Zuordnungsblock wird die Eingabe ausgewertet und es wird geprüft, ob der Eingabe ein Ausgangsablauf zugeordnet werden kann. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Ausgangsabläufen vordefiniert und abgespeichert. Wenn der Eingabe ein Ausgangsablauf zugeordnet werden kann, wird dieser ausgeführt. Das Ausführen des Ausgangsablaufs kann beispielsweise das Ausgeben einer Information mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle an die Bedienperson umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausgangsablauf das Erzeugen eines Steuersignals für eine steuerbare Komponente der Maschine umfassen. Zum Beispiel kann eine Maschinenachse, ein Antriebsmotor, eine Bremse oder ein sonstiger Aktuator der Maschine entsprechend der Eingabe angesteuert werden. Der Ausgangsablauf kann auch das Erzeugen von wenigstens einer Informationsausgabe und/oder wenigstens einem Steuersignal in einer vorgegebenen zeitlichen Abfolge umfassen.
-
Wenn der Eingabe im Zuordnungsblock kein Ausgangsablauf zugeordnet werden konnte, wird ein Erzeugungsablauf gestartet. Im Rahmen des Erzeugungsablaufs wird basierend auf der Eingabe zunächst ein neuer Ausgabeablauf erzeugt und dann geprüft, ob für diesen neuen Ausgabeablauf bereits eine Vorlage mit einem identischen oder ähnlichen Ausgabeablauf in einer Vorlagendatenbank vorhanden ist. Wenn keine passende Vorlage gefunden wurde, wird auf Basis des neuen Ausgabeablaufs eine neue Vorlage erzeugt und in der Vorlagendatenbank abgespeichert. Der Ausgabeablauf der Vorlage entspricht der Anforderung bzw. Eingabe der Bedienperson und hat ein vordefiniertes Format. Wenn in der Vorlagendatenbank eine zum neuen Ausgabeablauf passende Vorlage ermittelt wurde, wird der Wert eines Zählers, der der ermittelten Vorlage zugeordnet ist, um eins erhöht. In der Vorlagendatenbank ist jeder Vorlage genau ein Zähler zugeordnet. Somit wird bei identischen oder ähnlichen Eingaben, die zu einer bestimmten Vorlage passen, nicht jeweils eine neue Vorlage generiert, sondern der Wert des einer Vorlage zugeordneten Zählers wird für jede identische oder ähnliche Eingabe um eins erhöht. Daher ist der Wert des Zählers einer Vorlage ein Maß für den Bedarf einer oder mehrerer Bedienpersonen, einer Reaktion auf dieser Eingabe zu erhalten.
-
Anhand der Vorlagendatenbank können automatisch oder manuell Ausgabeabläufe für die in der Vorlagendatenbank vorhandenen Vorlagen oder einen Teil davon erzeugt werden. Beispielsweise kann nur für solche Vorlagen ein Ausgangsablauf erzeugt werden, deren Zähler einen Schwellenwert übersteigen.
-
Die Vorlagendatenbank kann auch mehreren identischen oder ähnlichen Maschinen zugeordnet sein, so dass die Anfragen von Bedienpersonen mehrerer Maschinen bei der Erzeugung der Vorlagendatenbank berücksichtigt werden.
-
Durch das Verfahren ist es möglich, Bedürfnisse der Bedienpersonen bereits während und durch den laufenden Betrieb einer oder mehrerer Maschinen zu identifizieren und darauf zu reagieren. Beispielsweise können Softwareergänzungen oder Softwareaktualisierungen bereitgestellt werden und/oder Bedienpersonen bei erkennbarer Fehlbedienung informiert bzw. geschult werden und/oder die Menüstruktur der Mensch-Maschine-Schnittstelle angepasst werden, usw. Dadurch kann eine effiziente Bedienung erreicht werden.
-
Es ist vorteilhaft, wenn die Eingabe im Zuordnungsblock mit in einer Musterdatenbank abgespeicherten Eingabemustern verglichen wird. Anhand des Vergleichs kann festgestellt werden, ob die Eingabe mit einem Eingabemuster identisch oder ähnlich ist. Wird Identität oder eine ausreichend hohe Ähnlichkeit festgestellt, wird ein Ausgabeablauf, der dem Eingabemuster zugeordnet ist, auch der aktuellen Eingabe zugeordnet und kann anschließend ausgeführt werden.
-
Für die Bewertung der Ähnlichkeit können bekannte mathematische Verfahren verwendet werden, um einen Ähnlichkeitswert zu erhalten. Dieser Ähnlichkeitswert kann dahingehend beurteilt werden, ob er zumindest einem Schwellenwert entspricht. Ist dies der Fall, liegt zwischen der Eingabe und einem abgespeicherten Eingabemuster eine ausreichende Ähnlichkeit vor.
-
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn für die Prüfung, ob für die Eingabe bereits eine Vorlage in einer Vorlagendatenbank vorhanden ist, festgestellt wird, ob die Eingabe und/oder der neue Ausgabeablauf identisch oder ähnlich ist mit einem Eingabemuster bzw. einem Ausgabeablauf einer Vorlage aus der Vorlagendatenbank. Auch hier können analog zum Vergleich der Eingabe mit Eingabemustern in der Musterdatenbank mathematische Verfahren zur Bestimmung der Ähnlichkeit verwendet werden. Wird eine ausreichende Ähnlichkeit oder eine Identität der Eingabe mit einer Vorlage festgestellt, wird der Wert des dieser Vorlage zugeordneten Zählers um eins erhöht.
-
Es ist bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens vorgesehen, dass bei dem Vergleich der Eingabe mit Eingabemustern und/oder bei dem Vergleich des neuen Ausgabeablaufs mit Ausgabeabläufen der Vorlagen ein Big-Data-Analyseverfahren angewandt wird. Die Verwendung eines Big-Data-Analyseverfahrens ist vorteilhaft, weil bei dem Vergleich in sehr kurzer Zeit große Mengen von Daten verarbeitet werden müssen. Die Anzahl der Vorlagen bzw. die Anzahl der Eingabemustern in den betreffenden Datenbanken kann im Laufe der Zeit durch eine Anpassung mit zunehmender Betriebsdauer der Maschine sogar noch zunehmen.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine Abfrage ausgelöst wird, um eine Statusinformation aus der Vorlagendatenbank zu erhalten. Diese Abfrage kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen automatisch oder durch eine Person ausgelöst werden. Die Statusinformation ist charakteristisch dafür, ob ein Bedarf für eine Weiterentwicklung der Maschine bzw. der Mensch-Maschine-Kommunikation identifizierbar ist.
-
Die Statusinformation kann beispielsweise wenigstens eine in der Vorlagendatenbank gespeicherte Vorlage und den jeweils dazugehörigen Zähler aufweisen. Zumindest kann die Statusinformation die Vorlage aufweisen, deren Zähler den größten Wert aufweist. Wenn die Statusinformation mehrere Vorlagen aufweist, können diese Vorlagen nach dem Wert der Zähler sortiert sein, insbesondere absteigend von dem größten Zählerwert zum kleinsten Zählerwert.
-
Es ist dabei auch vorteilhaft, wenn die Statusinformation nur solche Vorlagen enthält, deren Zählerwert größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
-
Auf Basis der Statusinformation kann ein Eingabemuster erzeugt und in der Musterdatenbank abgespeichert werden. Dabei kann dem Eingabemuster ein Ausgabeablauf zugeordnet werden. Anschließend wird die Vorlage, auf der das neue Eingabemuster basiert, vorzugsweise aus der Vorlagendatenbank gelöscht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorlage derart ausgebildet ist, dass sie direkt als Eingabemuster verwendet werden kann. Vorzugsweise haben die Vorlagen und die Eingabemuster jeweils dieselbe Form, beispielsweise die Form einer Matrix.
-
Bei einer Ausführungsform kann für Vorlagen, deren Zählerwert einen bestimmten Schwellenwert überschreiten, in einer Funktionsdatenbank nach Funktionen oder Routinen gesucht werden, die zu der Vorlage passen. Werden solche Funktionen ermittelt, können diese entweder automatisch oder nach der Freigabe - gegebenenfalls nach einer Änderung oder Anpassung - durch eine autorisierte Person im Rahmen einer Softwareaktualisierung in der Maschinensteuerung bzw. der Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt werden.
-
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann mittels einer Maschinensteuereinheit zur Steuerung einer Maschine sowie einem Auswertesystem durchgeführt werden, das mit der Maschinensteuereinheit kommunikationsverbunden ist. Die Maschine ist zum Bearbeiten von Werkstücken und insbesondere zum Umformen von Werkstücken eingerichtet. Das Umformen von Werkstücken kann beispielsweise durch Tiefziehen und/oder Fließpressen und/oder Abstreckgleitziehen und/oder Schmieden und/oder Stanzen und/oder Schneiden und/oder Prägen erfolgen. Bei der Maschine kann es sich beispielsweise um eine Presse handeln.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematisierte, blockschaltbildähnliche Darstellung einer Maschine mit einer Maschinensteuereinheit, und
- 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
-
In 1 zeigt beispielhaft ein Blockschaltbild einer Maschine 10, die beispielsgemäß als Umformmaschine bzw. Presse 11 ausgestaltet ist. Die Maschine 10 ist zur Bearbeitung eines Werkstücks 12 eingerichtet. Die veranschaulichte Presse 11 ist beispielsgemäß zum Tiefziehen eingerichtet. Alternativ kann die Presse 11 bzw. eine andere Umformmaschine zum Stanzen, Abstreckgleitziehen, Fließpressen, Schmieden, Schneiden, Prägen oder eine Kombination davon eingerichtet sein. Der Prozessablauf zum Umformen des Werkstücks 12 kann sich dabei zyklisch wiederholen. Während jedes Prozessablaufs kann ein Werkstück 12 bearbeitet werden.
-
Die in 1 dargestellte Presse 11 weist einen Pressenantrieb 13 mit einem Antriebsmotor 14 und einer Kopplungseinrichtung 15 auf. Die Kopplungseinrichtung 15 koppelt den Antriebsmotor 14 mit einem Pressenstößel 16. Die Kopplungseinrichtung 15 ist dazu eingerichtet, eine Rotationsbewegung des Antriebsmotors 14 in eine Hubbewegung des Pressenstößels 16 umzusetzen. Die Kopplungseinrichtung 15 kann als Exzentereinrichtung und/oder Kniehebeleinrichtung ausgebildet sein.
-
Eine Maschinensteuereinrichtung 17 ist dazu eingerichtet, den Prozessablauf bei der Bearbeitung des Werkstücks 12 und beispielsgemäß beim Umformen des Werkstücks 12 der Maschine 10 bzw. der Presse 11 zu steuern. Beispielsgemäß steuert die Maschinensteuereinrichtung 17 den Antriebsmotor 14 mittels eines oder mehrerer Steuersignale S an. Die Maschinensteuereinrichtung 17 kann bei anderen Maschinen 10 andere oder zusätzliche Steuersignale S für ansteuerbare Komponenten der Maschine 10 erzeugen, wie etwa ansteuerbare Maschinenachsen, Spanneinrichtungen, Klemmeinrichtungen, Bremsen, Aktuatoren, Fluidventile, Schalter usw.
-
Zur Erzeugung des wenigstens einen Steuersignals S werden der Maschinensteuereinrichtung 17 ein oder mehrere Eingangssignale R übermittelt. In 1 sind beispielhaft einige Eingangssignale R veranschaulicht, wobei die Anzahl und die Art der Eingangssignale abhängig von der Art der Maschine 10 verschieden sein können. Beispielsgemäß weist die Presse 11 einen Temperatursensor 18, einen Stromsensor 19, einen Drehwinkelsensor 20 und einen Positionssensor 21 auf. Der Temperatursensor 18 erzeugt ein Temperatursignal T, das die Temperatur des Antriebsmotors 14 beschreibt. Der Stromsensor 19 erzeugt ein Motorstromsignal I, das einen Motorstrom in einer Phase des Antriebsmotors 14 beschreibt. Bei mehrphasigen Motoren können mehrere Stromsensoren 19 für jede Phase vorhanden sein. Der Drehwinkelsensor 20 erzeugt ein die Drehstellung einer angetriebenen Welle der Kopplungseinrichtung 15 beschreibendes Drehwinkelsignal w und der Positionssensor 21 erzeugt ein Positionssignal Z, das die Position des Stößels 16 beschreibt. Diese Signale T, I, ω, Z werden der Maschinensteuereinrichtung 17 als Eingangssignale R zur Verfügung gestellt.
-
Die Maschine 10 bzw. die Presse 11 weist außerdem eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 auf. Über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 kann eine Bedienperson eine Eingabe E vornehmen, die der Maschinensteuereinrichtung 17 übermittelt wird. Bei der Eingabe E kann es sich um eine frei formulierte Spracheingabe oder Texteingabe handeln. Die Eingabe E kann auch durch eine Aufrufabfolge von Menüpunkten in einer Menüstruktur der Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 gebildet sein oder eine solche Aufrufabfolge aufweisen. Alternativ zu dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann die Eingabe E nicht unmittelbar an der Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 vorgenommen werden, sondern über ein Netzwerk oder eine andere externe Einrichtung, an die die Maschinensteuereinrichtung 17 oder die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 angeschlossen ist, übertragen werden, beispielsweise durch eine elektronische Übermittlung.
-
Die Maschinensteuereinrichtung 17 kann eine Information B für die Bedienperson an die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 übermitteln, die der Bedienperson mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 akustisch und/optisch und/oder haptisch mitgeteilt wird, beispielsweise durch das Anzeigen von Graphiken, Symbolen und/oder das Ausgeben von Tonsignalen oder Sprachnachrichten. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 z.B. einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen, der sowohl als Eingabemedium, wie auch als Ausgabemedium verwendet wird.
-
Mit der Maschinensteuereinrichtung 17 ist außerdem ein Auswertesystem 23 kommunikationsverbunden. Die Maschinensteuereinrichtung 17 und das Auswertesystem 23 sind dazu eingerichtet, das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Bearbeitung einer Eingabe E auszuführen. In dem in 2 dargestellten Blockschaltbild ist ein Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens veranschaulicht.
-
Die beispielsweise über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 bereitgestellte Eingabe E wird zunächst in der Maschinensteuereinrichtung 17 einem Zuordnungsblock 30 übermittelt, der dazu eingerichtet ist, der Eingabe E einen Ausgabeablauf 31 zuzuordnen. Der Ausgabeablauf 31 kann das Erzeugen eines oder mehrerer Steuersignale S und/das Ausgeben einer Information B über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 an die Bedienperson umfassen. Mittels des wenigstens einen Steuersignals S kann eine ansteuerbare Komponente der Maschine 10, beispielsweise der Antriebsmotor 14 der Presse 11, angesteuert werden. Die Ansteuerung des Antriebsmotors 14 ist lediglich ein Beispiel für eine Vielzahl von Möglichkeiten der Ansteuerung von ansteuerbaren Komponenten einer Maschine 10.
-
Das Zuordnen eines Ausgabeablaufs 31 durch den Zuordnungsblock 30 erfolgt beim Ausführungsbeispiel derart, dass der Zuordnungsblock 30 die Eingabe E mit einer Mehrzahl von Eingabemustern 32 vergleicht, die in einer Musterdatenbank 33 abgespeichert sind. Dabei ist jedem Eingabemuster 32 genau ein Ausgabeablauf 31 zugeordnet. Der Zuordnungsblock 30 vergleicht die Eingabe E mit einem oder mehreren Eingabemustern 32, um festzustellen, ob ein Eingabemuster 32 in der Musterdatenbank 33 vorhanden ist, das identisch ist mit der Eingabe E oder eine ausreichende Ähnlichkeit zur Eingabe E aufweist. Für die Bewertung der Ähnlichkeit können bekannte mathematische Verfahren verwendet werden. Anhand dieser Verfahren kann ein Ähnlichkeitswert zwischen der Eingabe E und einem oder mehreren Eingabemustern 32 erhalten werden. Der Ähnlichkeitswert kann mit einem Schwellenwert verglichen werden, um festzustellen, ob zwischen der Eingabe E und einem Eingabemuster 32 eine ausreichende Ähnlichkeit vorliegt. Werden mehrere Eingabemuster 32 gefunden, die einen Ähnlichkeitswert oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts aufweisen, kann dasjenige Eingabemuster 32 mit dem höchsten Ähnlichkeitswert ausgewählt werden. Sobald ein zur Eingabe E identisches Eingabemuster 32 gefunden wird, kann der Vergleich beendet und das betreffende Eingabemuster 32 ausgewählt werden.
-
Wurde im Zuordnungsblock 30 ein identisches oder ausreichend ähnliches Eingabemuster 32 gefunden und ausgewählt, wird der diesem ausgewählten Eingabemuster 32 zugeordnete Ausgabeablauf 31 zur Eingabe E zugeordnet. In einem ersten Abfrageblock 34 wird geprüft, ob im Zuordnungsblock 30 eine zur Eingabe E passende Reaktion und mithin ein entsprechender Ausgabeablauf 31 gefunden werden konnte. Ist dies der Fall (Verzweigung OK aus dem ersten Abfrageblock 34), wird der betreffende Ausgabeablauf 31 ausgeführt und eine Information B ausgegeben und/oder wenigstens ein Steuersignal S erzeugt. Konnte keine passende Reaktion zu der Eingabe E gefunden werden (Verzweigung NOK aus dem ersten Abfrageblock 34), wird das Verfahren durch Starten eines Vorlageerzeugungsablaufs 38 fortgesetzt.
-
Beim Vorlageerzeugungsablauf 38 wird zunächst in einem Vorlageerzeugungsblock 45 ein zu dem Eingabemuster 32 passender Ausgabeablauf 31 erzeugt, der als neuer Ausgabeablauf 31n bezeichnet wird. Der neue Ausgabeablauf 31n und das Eingabemuster 32 werden eine Vorlagendatenbank 40 übermittelt und dort abgespeichert, beispielsgemäß zunächst temporär. Zur Erzeugung des neuen Ausgabeablauf 31n kann der Vorlageerzeugungsblock 45 das Eingabemuster 31 in ein steuerungs- bzw. domainspezifisches Format umsetzen, beispielsweise unter Verwendung von Diagrammen in UML (Unified Modeling Language) oder SDL (Specification and Description Language). Der Vorlageerzeugungsblock 45 verwendet Big-Data-Verfahren, um aus dem Eingabemuster 32 in steuerungs- bzw. domainspezifisches Format umsetzen und einen neuen Ausgabeablauf 31n zu erzeugen. Der neue Ausgabeablauf 31n wird auch an einen nachfolgenden Prüfblock 39 übermittelt.
-
Im Prüfblock 39 wird geprüft, ob in der Vorlagendatenbank 40 bereits eine zum neuen Ausgabeablauf 31n passende Vorlage 41 vorhanden ist. Hierzu kann in dem Prüfblock 39 ein Vergleich durchgeführt werden, ob eine der in der Vorlagendatenbank 40 abgespeicherten Vorlagen 41 einen Ausgabeablauf 31 aufweist, der identisch oder ähnlich ist zu dem vom Vorlageerzeugungsblock 45 generierten neuen Ausgabeablauf 31n. Dabei können dieselben Verfahren angewandt werden, wie bei dem Vergleich zwischen der Eingabe E und den Eingabemustern 32 in der Musterdatenbank 33. Dabei werden vorzugsweise sogenannte Big-Data-Analyseverfahren angewandt, da eine Vielzahl von Daten in kurzer Zeit verarbeitet werden muss. Solche Big-Data-Analyseverfahren sind aus anderen technischen Bereichen bekannt, beispielsweise beim Vergleich von Suchanfragen mit Treffern bei Internetsuchmaschinen.
-
Jeder Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 ist ein Zähler 42 bzw. eine Zählvariable zugeordnet. Der Wert des Zählers 42 ist veränderbar. Wird in einem zweiten Abfrageblock 43 festgestellt, dass in dem Prüfblock 39 eine Vorlage 41 mit einer zum neuen Ausgabeablauf 31n identischem oder ähnlichem Ausgabeablauf 31 ermittelt wurde (Verzweigung OK aus dem zweiten Abfrageblock 43), wird anschließend in einem Inkrementierungsblock 44 der Wert des Zählers 42, dieser Vorlage 41 zugeordnet ist, um eins erhöht. Der temporär abgespeicherte neue Ausgabeablauf 31n kann aus der Vorlagendatenbank 40 gelöscht werden. Das temporär abgespeicherte Eingabemuster 32 kann der identifizierten Vorlage 41 zugeordnet werden. Somit weist jede Vorlage 41 einen Ausgabeablauf 31 und optional auch ein oder mehrere zugeordnete Eingabemuster 32 auf.
-
Wird in dem zweiten Abfrageblock 43 festgestellt, dass in der Vorlagendatenbank 40 keine passende (identische oder ähnliche) Vorlage 41 existiert(Verzweigung NOK aus dem zweiten Abfrageblock 43), wird in einem Bestätigungsblock 46 der temporär abgespeicherte neue Ausgabeablauf 31n - optional mit dem dazugehörigen Eingabemuster 31 -als eine neue, zusätzliche Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 abgespeichert. Der Wert des der neuen Vorlage 41 zugeordneten Zählers 42 erhält einen Ausgangswert, beispielsgemäß 0 oder 1.
-
Vorzugsweise haben die in der Vorlagendatenbank 40 abgespeicherten Vorlagen 41 dieselbe Form bzw. dasselbe Format wie die Eingabemuster 32.
-
Die Vorlagendatenbank 40 kann durch eine autorisierte Person oder automatisch abgefragt werden, um den Status und/oder die Anzahl der Vorlagen 41 abzufragen. Hierfür kann der Vorlagendatenbank 40 ein Abfragesignal F übermittelt werden, beispielsweise von einem Modul oder Rechner einer Serviceeinheit oder einer Entwicklungseinheit. Auf das Abfragesignal F hin kann eine Statusinformation C an den Rechner 50 und/oder wahlweise an ein oder mehrere Module 51, 52, 53 übermittelt werden. Eines oder mehrere der Module 51, 52 können dazu eingerichtet sein, auf Basis der Statusinformation C eine oder mehrere Eingabemuster 32 und zugeordnete Ablaufsteuerungen 31 zu erzeugen und an die Musterdatenbank 33 zu übermitteln. Beispielsgemäß ist das erste Modul 51 dazu eingerichtet, neue Funktionalitäten bei der Bedienung der Maschine 10 bzw. der Presse 11 zu generieren, so dass zusätzliche Eingaben E und damit verknüpfte Ablauffolgen 31 über die Bedienung der Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 ausgeführt werden können. Das zweite Modul 52 ist beispielsgemäß dazu eingerichtet, zusätzliche Eingabemuster 32 und zugehörige Ausgabeabläufe 31 zur Behandlung von Fehlern im Prozessablauf zu behandeln.
-
Das beispielhaft veranschaulichte dritte Modul 53 ist dazu eingerichtet, einer autorisierten Person eine Empfehlung für die Wartung und/oder Instandsetzung der Maschine 10 zu übermitteln. Wird beispielsweise festgestellt, dass in der Vorlagendatenbank 40 eine Vorlage 41 vorhanden ist, deren Zählerstand hoch ist und die sich mit einem nicht normalen Betriebszustand befasst, wie z.B. einer erhöhten Temperatur, starken Vibrationen, lauten Geräuschen, usw., kann daraus auf einen Verschleiß oder eine Beschädigung oder einen Überlastzustand geschlossen und eine entsprechende Handlungsempfehlung ausgegeben werden, beispielsweise um ein Lager zu warten oder zu schmieren oder um eine Komponente auszutauschen oder um auf einen eventuell bevorstehenden Ausfall einer Komponente hinzuweisen.
-
Die Statusinformation C kann auch dazu verwendet werden, eine oder mehrere neue Eingabemuster 32 bzw. einen jeweils zugehörigen Ausgabeablauf 31 zu definieren und in der Musterdatenbank 33 abzuspeichern.
-
Die Statusinformation C kann beispielsweise eine oder mehrere Vorlagen 41 und die dazugehörigen Werte des zugeordneten Zählers 42 enthalten. Bei der Erzeugung eines neuen Eingabemusters 32 kann eine in der Statusinformation C enthaltene Vorlage 41 beispielsweise unmittelbar als neues Eingabemuster 32 verwendet werden, dem eine Ausgabeablauf 31 zugeordnet wird.
-
Die Statusinformation C kann mehrere Vorlagen 41 enthalten, wobei die Vorlagen 41 in der Statusinformation C in einer Reihenfolge sortiert sind, vorzugsweise absteigend oder aufsteigend entsprechend dem Wert der Zähler 42. Der Wert jedes Zählers 42 ist ein Maß für die Relevanz einer Vorlage 41. Je häufiger eine Eingabe E festgestellt wird, die einer Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 entspricht, desto größer ist der Bedarf einer Bedienperson, für diese Eingabe E einen Ausgabeablauf 31 zu erhalten. Somit kann anhand der Statusinformation C eine Priorisierung bei der Erstellung neuer Eingangsmuster 32 und/oder Ausgabeabläufe 31 erfolgen.
-
Es ist möglich, in der Statusinformation C nur solche Vorlagen 41 zu übermitteln, deren Wert des Zählers 42 einen Schwellenwert überschreitet. Weniger relevante Eingaben E, die nur sehr selten von Bedienpersonen gemacht werden, können somit bei der Statusinformation C unberücksichtigt bleiben.
-
Wird auf Basis einer Vorlage 41 ein neues Eingabemuster 32 mit einem zugeordneten Ausgabeablauf 31 erstellt und in der Musterdatenbank 33 abgespeichert, wird die Vorlage 41, auf der das neue Eingabemuster 32 basiert, aus der Vorlagendatenbank 40 gelöscht.
-
In 2 ist an das Auswertesystem 23 lediglich eine Maschinensteuereinrichtung 17 mit einer zugehörigen Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 angeschlossen. Es ist auch möglich, mehrere Maschinen 10 und insbesondere typgleiche Maschinen 10 mit einem gemeinsamen Auswertesystem 23 zu verbinden, so dass eine gemeinsame Vorlagendatenbank 40 für mehrere Maschinen 10 verwendet wird. In diesem Fall kann jeder Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 eine weitere Variable zugeordnet sein, die anzeigt, ob die Eingabe E, auf der der aktuelle Wert des Zählers 42 basiert, lediglich von einer einzigen Maschine 10 oder von mehreren unterschiedlichen Maschinen 10 stammt. Dies lässt einen Rückschluss darauf zu, ob ein Bedürfnis, auf der die Vorlage 41 basiert, lediglich an einer einzigen Maschine 10 besteht oder allgemein bei einem bestimmten Maschinentyp vorliegt.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mensch-Maschine-Kommunikation beim Betrieb einer Maschine 10 sowie eine Maschine 10. Über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 oder einen anderen Eingang wird eine Eingabe E erfasst und einem Zuordnungsblock 30 übermittelt. Im Zuordnungsblock 30 wird geprüft, ob eine zur Eingabe E passende Reaktion in Form eines Ausgabeablaufs 31 zugeordnet werden kann. Dazu kann beispielsweise ein Mustervergleich durchgeführt werden. Kann ein Ausgabeablauf zugeordnet werden, wird dieser ausgeführt und abhängig vom Ausgabeablauf 31 zum Beispiel eine Information B ausgegeben und/oder wenigstens ein Steuersignal S für eine ansteuerbare Komponente der Maschine 10 erzeugt. Ist ein Zuordnen eines Ausgabeablaufs 31 nicht möglich, wird ein Erzeugungsablauf 38 gestartet. Dabei wird zunächst ein neuer Ausgabeablauf 31n erzeugt und dann geprüft, ob für diesen neuen Ausgabeablauf 31n in einer Vorlagendatenbank 40 eine passende Vorlage 41 vorhanden ist. Falls ja, wird der Wert eines dieser Vorlage 41 zugeordneten Zählers 42 um eins inkrementiert. Falls keine passende Vorlage 41 vorhanden ist, wird basierend auf dem neuen Ausgabeablauf (31n) eine neue Vorlage 41 erzeugt und in der Vorlagendatenbank 40 abgespeichert. Anhand der Vorlagen 41 und des Wertes des Zählers 42 zu jeder Vorlage 41 kann ein Anpassungsbedarf der Maschine bzw. der Maschinensteuerung bzw. der Mensch-Maschine-Schnittstelle 22 erkannt und behoben werden. Dieser Bedarf wird durch und während des Betriebs der Maschine 10 automatisch ermittelt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Maschine
- 11
- Presse
- 12
- Werkstück
- 13
- Pressenantrieb
- 14
- Antriebsmotor
- 15
- Kopplungseinrichtung
- 16
- Pressenstößel
- 17
- Maschinensteuereinrichtung
- 18
- Temperatursensor
- 19
- Stromsensor
- 20
- Drehwinkelsensor
- 21
- Positionssensor
- 22
- Mensch-Maschine-Schnittstelle
- 23
- Auswertesystem
- 30
- Zuordnungsblock
- 31
- Ausgabeablauf
- 31n
- neuer Ausgabeablauf
- 32
- Eingabemuster
- 33
- Musterdatenbank
- 34
- erster Abfrageblock
- 38
- Vorlageerzeugungsablauf
- 39
- Prüfblock
- 40
- Vorlagendatenbank
- 41
- Vorlage
- 42
- Zähler
- 43
- zweiter Abfrageblock
- 44
- Inkrementierungsblock
- 45
- Vorlageerzeugungsblock
- 46
- Bestätigungsblock
- 50
- Rechner
- 51
- erstes Modul
- 52
- zweites Modul
- 53
- drittes Modul
- ω
- Drehwinkelsignal
- B
- Information
- C
- Statusinformation
- E
- Eingabe
- F
- Abfragesignal
- I
- Motorstromsignal
- R
- Eingangssignal
- S
- Steuersignal
- T
- Temperatursignal
- Z
- Positionssignal
