DE102021121957A1 - Method for specifying a manufacturing process for a pressed component, computer program and electronically readable data carrier - Google Patents

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DE102021121957A1
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Juergen Hoffmann
Maximilian Benchieb
Ingo Heinle
Irum Maqsood
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils, mit den Schritten:- Abgleich einer Bauteileigenschaft des zu fertigenden Pressbauteils mit einer jeweiligen Bauteileigenschaft von Bauteilen, deren jeweiliger Fertigungsprozess bekannt ist; (S1)- Ermitteln einer Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil und den Bauteilen anhand des Abgleichs; (S2)- Auswählen wenigstens eines Bauteils, dessen Bauteileigenschaft eine besondere Ähnlichkeit mit dem Pressbauteil aufweist; (S3)- Abfragen wenigstens einer Ablaufeigenschaft des Fertigungsprozesses des wenigstens einen ausgewählten Bauteils; (S4)- Bewertung wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses des ausgewählten Bauteils anhand der wenigstens einen Ablaufeigenschaft; (S5) und- Bestimmen wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses und/oder einer Werkzeugform eines bei dem Fertigungsprozess zu verwendenden Werkzeugs in Abhängigkeit von der Bewertung. (S6)Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm sowie einen elektronisch lesbarer Datenträger.The invention relates to a method for determining a manufacturing process for a pressed component, with the steps: - comparing a component property of the pressed component to be manufactured with a respective component property of components whose respective manufacturing process is known; (S1)- determining a similarity between the pressed component and the components based on the comparison; (S2) - selecting at least one component whose component property has a special similarity to the pressed component; (S3) - queries at least one runtime property of the manufacturing process of the at least one selected component; (S4) - assessment of at least one process step of the manufacturing process of the selected component based on the at least one process property; (S5) and determining at least one process step of the manufacturing process and/or a tool shape of a tool to be used in the manufacturing process as a function of the assessment. (S6) The invention also relates to a computer program and an electronically readable data carrier.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils gemäß dem Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm gemäß dem Patentanspruch 9 sowie einen elektronisch lesbaren Datenträger gemäß dem Patentanspruch 10.The invention relates to a method for defining a manufacturing process for a pressed component according to patent claim 1. The invention also relates to a computer program according to patent claim 9 and an electronically readable data carrier according to patent claim 10.

Die Entscheidung, wie ein neues Pressbauteil hergestellt werden soll, unterliegt in der Regel einem Konzeptplaner beziehungsweise einer Konzeptplanerin. Der Konzeptplaner kann ein Konzeptmethodiker sein. Dieser beziehungsweise diese entscheidet aufgrund von Erfahrung und durch Rücksprachen mit Kolleglnnen, welches Fertigungskonzept angewandt werden soll. Jedoch kann die planende Person auch nicht alle Facetten überblicken. Beispielsweise sind Probleme bei der Werkzeugeinarbeitung und/oder in einer Produktion der Person nicht immer bekannt. Dabei kann es sein, dass ein Fertigungsprozess festgelegt beziehungsweise ein Fertigungskonzept ausgearbeitet wird, welches beispielsweise im Hinblick auf eine Effizienz beziehungsweise Produktivität Verbesserungspotential aufweist.The decision as to how a new pressed component is to be manufactured is usually the responsibility of a concept planner. The concept planner can be a concept methodologist. Based on experience and consultation with colleagues, he or she decides which production concept should be used. However, the planning person cannot have an overview of all facets. For example, problems with tool training and/or in production are not always known to the person. It may be the case that a manufacturing process is defined or a manufacturing concept is developed which, for example, has potential for improvement with regard to efficiency or productivity.

Die EP 1 839 767 A1 zeigt ein Verfahren zur Qualitätssicherung.The EP 1 839 767 A1 shows a procedure for quality assurance.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogramm sowie einen Datenträger bereitzustellen, durch welche ein Fertigungsprozess für ein neu zu gestaltendes Pressbauteil derart festgelegt werden kann, dass die Fertigung des Pressbauteils besonders effizient durchgeführt werden kann.The object of the present invention is to provide a method, a computer program and a data carrier by means of which a manufacturing process for a press component to be redesigned can be defined in such a way that the manufacture of the press component can be carried out particularly efficiently.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent patent claims as well as in the description and in the drawing.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils. Das Pressbauteil ist insbesondere ein Bauteil, welches durch wenigstens eine Presse geformt wird. Alternativ kann das Pressbauteil auch ein Bauteil sein, welches ohne Pressen gebildet wird, sodass das Verfahren auch für beliebige Bauteile verwendet werden kann. In der Regel wird jedoch das Pressbauteil mittels wenigstens eines Umformwerkzeugs, mit welchem wenigstens jeweils eine Presse ausgerüstet werden kann, geformt, insbesondere umgeformt. Der Fertigungsprozess umfasst somit beispielsweise mehrere Arbeitsfolgen beispielsweise durch aufeinanderfolgende Pressen. Bei dem Pressbauteil handelt es sich vorzugsweise um ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Karosseriebauteil. Das Karosseriebauteil kann beispielsweise ein Kotflügel sein, der beispielsweise in einem vier- oder fünfstufige Verfahren beziehungsweise mit einem vier- oder fünfstufigen Werkzeug hergestellt beziehungsweise gefertigt werden kann. So kann der Fertigungsprozess beispielsweise als erste Stufe das Umformen einer Platine zu einer Schale umfassen. Eine zweite Stufe kann das Zuschneiden der geformten Schale umfassen. Anschließend kann in einer weiteren Stufe ein Nachformen durchgeführt werden. Schließlich erfolgt in einer fünften Stufe das Einbringen benötigter Löcher. Die Stufen können beispielsweise jeweils einen Prozessschritt des Fertigungsprozesses darstellen. Ferner kann der Fertigungsprozess das Einlegen des Pressbauteils, beziehungsweise einer Platine aus der das Pressbauteil geformt wird, in die Presse durch einen Roboter umfassen.A first aspect of the invention relates to a method for determining a manufacturing process of a pressed component. The pressed component is in particular a component which is formed by at least one press. Alternatively, the pressed component can also be a component which is formed without pressing, so that the method can also be used for any components. As a rule, however, the pressed component is formed, in particular formed, by means of at least one forming tool, with which at least one press can be equipped. The manufacturing process thus includes, for example, several work sequences, for example by means of successive presses. The pressed component is preferably a component for a motor vehicle, in particular a body component. The body component can be a fender, for example, which can be produced or manufactured, for example, in a four- or five-stage process or with a four- or five-stage tool. For example, the first step in the manufacturing process can be the forming of a blank into a shell. A second stage may involve trimming the formed shell. Post-forming can then be carried out in a further stage. Finally, in a fifth stage, the required holes are made. The stages can each represent a process step of the manufacturing process, for example. Furthermore, the manufacturing process can include the insertion of the pressed component, or a blank from which the pressed component is formed, into the press by a robot.

Um auf besonders vorteilhafte Weise den Fertigungsprozess für ein neues Pressbauteil festlegen zu können und somit eine wertvolle Hilfestellung für einen Konzeptplaner beziehungsweise eine Konzeptplanerin darzustellen, umfasst das Verfahren mehrere Schritte.In order to be able to define the manufacturing process for a new pressed component in a particularly advantageous manner and thus represent valuable assistance for a concept planner, the method comprises a number of steps.

In einem ersten Schritt erfolgt ein Abgleich einer Bauteileigenschaft des zu fertigenden Pressbauteils mit einer jeweiligen Bauteileigenschaft von Bauteilen, deren jeweiliger Fertigungsprozess bekannt ist.In a first step, a component property of the pressed component to be manufactured is compared with a respective component property of components whose respective manufacturing process is known.

In einem zweiten Schritt erfolgt das Ermitteln einer Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil und den Bauteilen anhand des Abgleichs. Mit anderen Worten wird ein Ähnlichkeitsindex anhand des Abgleiches erstellt, welcher eine Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil und dem jeweiligen Bauteil charakterisiert.In a second step, a similarity between the pressed component and the components is determined on the basis of the comparison. In other words, a similarity index is created based on the comparison, which characterizes a similarity between the pressed component and the respective component.

In einem dritten Schritt erfolgt das Auswählen wenigstens eines Bauteils, dessen Bauteileigenschaft eine besondere Ähnlichkeit mit dem Pressbauteil aufweist. Mit anderen Worten wird anhand des Ähnlichkeitsindexes ein ähnliches Bauteil ausgewählt. Dabei beschreibt die besondere Ähnlichkeit beispielsweise eine besondere Nähe der Bauteileigenschaft des Bauteils, beispielsweise handelt es sich um ein Bauteil mit ähnlicher Größe und aus dem gleichen Werkstoff gebildet.In a third step, at least one component is selected whose component property is particularly similar to the pressed component. In other words, a similar component is selected using the similarity index. The special similarity describes, for example, a special proximity of the component property of the component, for example it is a component with a similar size and made of the same material.

In einem vierten Schritt erfolgt das Abfragen wenigstens einer Ablaufeigenschaft des Fertigungsprozesses des wenigstens einen ausgewählten Bauteils. Mit anderen Worten wird beispielsweise aus einer Datenbank wenigstens eine Information abgerufen, welche den Fertigungsprozess beschreibt und dabei beispielsweise auch Unregelmäßigkeiten im Fertigungsprozess des ausgewählten Bauteils aufzeigen kann. Darüber hinaus können beispielsweise in dem vierten Schritt zusätzlich ein Ermitteln und ein Hinterlegen der Ablaufeigenschaft erfolgen. So kann beispielsweise die Fertigung beziehungsweise Konstruktion des ausgewählten Bauteils überwacht und protokolliert werden, wodurch die Ablaufeigenschaften ermittelt beziehungsweise charakterisiert werden können. Das Hinterlegen erfolgt vorteilhafterweise beispielsweise in einer elektronischen Recheneinrichtung, welche das erfindungsgemäße Verfahren durchführt.In a fourth step, at least one process characteristic of the manufacturing process of the at least one selected component is queried. In other words, at least one piece of information is retrieved from a database, for example, which describes the manufacturing process and, for example, also reveals irregularities in the manufacturing process of the selected component can show. In addition, for example, in the fourth step, the run-off property can also be determined and stored. For example, the production or construction of the selected component can be monitored and logged, which means that the process properties can be determined or characterized. The storage is advantageously carried out, for example, in an electronic computing device which carries out the method according to the invention.

In einem fünften Schritt erfolgt nun eine Bewertung wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses des ausgewählten Bauteils anhand der wenigstens einen Ablaufeigenschaft. Mit anderen Worten wird der Ablaufeigenschaften eine Gewichtung gegeben. Dabei beschreibt die Ablaufeigenschaft beispielsweise häufig auftretende Störungen in dem Prozessschritt.In a fifth step, at least one process step of the manufacturing process of the selected component is evaluated based on the at least one process property. In other words, a weight is given to the running characteristics. In this case, the process characteristic describes, for example, frequently occurring faults in the process step.

Anschließend erfolgt in einem sechsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Bestimmen wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses des zu fertigenden Pressbauteils und/oder einer Werkzeugform eines bei dem Fertigungsprozess zu verwendenden Werkzeugs in Abhängigkeit von der im fünften Schritt durchgeführten Bewertung.Then, in a sixth step of the method according to the invention, at least one process step of the manufacturing process of the pressed component to be manufactured and/or a tool shape of a tool to be used in the manufacturing process is determined as a function of the evaluation carried out in the fifth step.

Mit anderen Worten können durch das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere mittels einer Ähnlichkeitsanalyse, insbesondere in der Planungs- beziehungsweise Konzeptphase eines neu zu bildenden Pressbauteils, ähnliche Bauteile gefunden werden, deren Fertigungskonzepte miteinander verglichen und in einem Ranking, insbesondere bezüglich der Produktivität, gelistet werden.In other words, the method according to the invention can be used, in particular by means of a similarity analysis, in particular in the planning or concept phase of a new pressed component to be formed, to find similar components whose production concepts are compared with one another and listed in a ranking, in particular with regard to productivity.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass häufig beispielsweise für ein Monitoring in einem Fertigungsprozess bereits Daten gesammelt werden, diese jedoch beispielsweise nicht vorteilhaft genutzt werden. Beispielsweise folgt keine zentrale Auswertung von Daten aus der Produktion und Daten aus der Werkzeugeinarbeitung. The invention is based on the finding that data is often already being collected, for example for monitoring in a production process, but is not being used to advantage, for example. For example, there is no central evaluation of data from production and data from tool try-out.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Daten gesammelt und aus der Produktion und der Werkzeugeinarbeitung zusammengeführt ausgewertet werden. Dadurch können Zusammenhänge aufgezeigt werden, welche über eine Erfahrung erfahrener Konzeptplanerlnnen beziehungsweise Konzeptmethodikerlnnen hinausgehen können.The method according to the invention allows data to be collected and evaluated together from production and tool tryout. In this way, connections can be shown which can go beyond the experience of experienced concept planners or concept methodologists.

Somit ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass auf besonders vorteilhafte Weise eine Konzeptplanung für ein Pressbauteil unterstützt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Fertigungsprozess für das Bauteil derart festgelegt werden kann, dass dieser beispielsweise besonders effizient und/oder produktiv ist.Thus, one advantage of the method according to the invention is that concept planning for a pressed component can be supported in a particularly advantageous manner. A further advantage is that the manufacturing process for the component can be defined in such a way that it is particularly efficient and/or productive, for example.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für das Erstellen des Ähnlichkeitsindex beziehungsweise zum Ermitteln der Ähnlichkeit und/oder für die Bewertung des wenigstens einen Prozessschrittes eine Ähnlichkeitsanalyse verwendet. Mit anderen Worten wird eine Ähnlichkeit zwischen verschiedenen Bauteilen und dem Pressbauteil über ein Ähnlichkeits- und/oder ein Distanzmaß ermittelt. Dabei werden in der Regel nominal und/oder ordinal skalierte Variablen genutzt, wodurch die Ähnlichkeit beziehungsweise die Bewertung quantifiziert und/oder qualifiziert werden können. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders präzise durchgeführt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, a similarity analysis is used to create the similarity index or to determine the similarity and/or to evaluate the at least one process step. In other words, a similarity between different components and the pressed component is determined using a similarity measure and/or a distance measure. As a rule, nominally and/or ordinally scaled variables are used, whereby the similarity or the evaluation can be quantified and/or qualified. This results in the advantage that the method can be carried out particularly precisely.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für die Ähnlichkeitsindex auf statistische Methoden, insbesondere eine multivariante Statistik, und/oder auf maschinelles Lernen und/oder auf eine Clusteranalyse zurückgegriffen. Mit anderen Worten erfolgt die Ähnlichkeitsanalyse durch statistische Methoden, maschinelles Lernen und/oder eine Clusteranalyse. Dabei sind Überschneidungen möglich, so kann die Clusteranalyse selbst beispielsweise bereits eine Methode des maschinellen Lernens sein. Darüber hinaus können auch beim maschinellen Lernen statistische Methoden verwendet werden. Bei der multivarianten Statistik können mehrere statistische Variablen zeitgleich untersucht und daher Zusammenhänge beziehungsweise Abhängigkeitsstrukturen zwischen den Variablen erkannt werden. Ein Beispiel für eine Ähnlichkeitsanalyse kann sein, das die Ablaufeigenschaften beispielsweise durch einen Maschinenführer im Fertigungsprozess des ausgewählten Bauteils als Schlagwörter abgelegt werden. Bei einem weiteren ausgewählten Bauteil können beispielsweise aufgrund eines anderen Maschinenbedieners ähnliche Schlagwörter abgelegt werden. Dann kann es beispielsweise bei dem Einlegen einer Platine in eine Presse zu einem „Platinenknickern“ kommen. So wird einmal das Wort „Platinenknicker“ abgelegt, welches bei der Abfrage der wenigstens einen Ablaufeigenschaft ermittelt wird. Alternativ kann beispielsweise das Wort „Platinenbieger“ ermittelt werden. Somit können nun durch eine Kombination aus statistischer Verteilung der Schlagwörter und maschinellem Lernen beispielsweise Obergruppen gebildet werden, welche beispielsweise unter den Schlagwörtern „Platinenverformung“, „Platinenknicker“ und „Platinenbieger“ zusammenführen können. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, dass das Verfahren besonders effizient und/oder präzise durchgeführt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, statistical methods, in particular multivariate statistics, and/or machine learning and/or cluster analysis are used for the similarity index. In other words, the similarity analysis is carried out using statistical methods, machine learning and/or a cluster analysis. Overlaps are possible, for example, the cluster analysis itself can already be a method of machine learning. In addition, statistical methods can also be used in machine learning. With multivariate statistics, several statistical variables can be examined at the same time and therefore connections or dependency structures between the variables can be recognized. An example of a similarity analysis can be that the process properties are stored as keywords, for example by a machine operator in the manufacturing process of the selected component. Similar keywords can be stored for another selected component, for example due to another machine operator. Then, for example, when inserting a circuit board into a press, the circuit board can crack. For example, the word “platinum cracker” is stored, which is determined when the at least one runtime property is queried. Alternatively, for example, the word "board bender" can be determined. A combination of statistical distribution of the keywords and machine learning can now be used to form upper groups, for example, which can be combined under the keywords "board deformation", "board cracker" and "board bender". This results in the possibility that the method can be carried out particularly efficiently and/or precisely.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bewertung des wenigstens einen Prozessschrittes des ausgewählten Bauteils im Hinblick auf eine Effizienz und/oder Produktivität des wenigstens einen Prozessschrittes. Mit anderen Worten wird die Effizienz beziehungsweise die Produktivität des analysierten beziehungsweise beobachteten Prozessschrittes stärker gewichtet als beispielsweise andere Charakteristika des Prozessschrittes. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise ein Produktivitätsranking beziehungsweise ein Ranking der ähnlichsten Bauteile in Abhängigkeit von der Produktivität ihrer Fertigungsprozesse erfolgen. Sind beispielsweise zwei Bauteile ausgewählt, deren Ähnlichkeit zu dem neu zu bildenden Pressbauteil quasi gleich ist, kann durch das Produktivitätsranking, der vorteilhaftere Fertigungsprozess ermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one process step of the selected component is evaluated with regard to an efficiency and/or productivity of the at least one process step. In other words, the efficiency or the productivity of the analyzed or observed process step is weighted more heavily than, for example, other characteristics of the process step. As a result, a productivity ranking or a ranking of the most similar components depending on the productivity of their manufacturing processes can take place in a particularly advantageous manner. If, for example, two components are selected whose similarity to the new pressed component to be formed is more or less the same, the more advantageous manufacturing process can be determined by the productivity ranking.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als die Bauteileigenschaft des Pressbauteils ein dem Pressbauteil zugrundeliegender Werkstoff, eine Dicke, insbesondere eine Materialdicke des Pressbauteils, eine Abmessung, also insbesondere eine äußere Dimension, ein Gewicht und/oder beispielsweise eine Anzahl an Prozessschritten, beziehungsweise die Mehrstufigkeit beim zugrundeliegenden Werkzeug, abgeglichen. Mit anderen Worten charakterisieren die Bauteileigenschaften die physischen Eigenschaften des Pressbauteils und/oder umfassen beispielsweise für den Fertigungsprozess benötigte quasi intrinsische Eigenschaften des Pressbauteils. Dabei kann der Abgleich beispielsweise der Dicke und/oder eines des zugrundeliegenden Werkstoffs beispielsweise einer Legierung, leicht mit den bekannten Bauteilen verglichen werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren besonders vorteilhaft eine Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil und bereits gefertigten Bauteilen erkennen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the component property of the pressed component is a material on which the pressed component is based, a thickness, in particular a material thickness of the pressed component, a dimension, i.e. in particular an external dimension, a weight and/or, for example, a number of process steps, or the multi-stage nature with the underlying tool. In other words, the component properties characterize the physical properties of the pressed component and/or include, for example, quasi-intrinsic properties of the pressed component that are required for the manufacturing process. In this case, the comparison, for example of the thickness and/or of one of the underlying materials, for example an alloy, can easily be compared with the known components. This results in the advantage that the method can particularly advantageously identify a similarity between the pressed component and components that have already been manufactured.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird beim Abgleich der Abmessung ein Begrenzungsrahmen verwendet. Mit anderen Worten wird eine sogenannte „Bounding Box“, in welcher das Pressbauteil eingebettet ist und welche eine geometrische Beschreibung der Form des Bauteils darstellt, verwendet. Um die Ähnlichkeit zu ermitteln wird versucht die bereits bekannten Bauteile in die Bounding Box beziehungsweise den Begrenzungsrahmen einzupassen. Falls das entsprechende Bauteil in den Begrenzungsrahmen passt, kann dieses als ähnliches Bauteil bestimmt werden. Durch die Verwendung des Begrenzungsrahmens beziehungsweise der Bounding Box ergibt sich die Möglichkeit, dass das Verfahren beim Ermitteln beziehungsweise Abgleichen der Form beziehungsweise Abmessung besonders einfach durchgeführt werden kann, sodass beispielsweise auf eine komplizierte Beschreibung der Form durch mathematische Modelle verzichtet werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, a bounding box is used when comparing the dimensions. In other words, a so-called "bounding box" is used, in which the pressed component is embedded and which represents a geometric description of the shape of the component. In order to determine the similarity, an attempt is made to fit the already known components into the bounding box or the bounding frame. If the corresponding part fits within the bounding box, it can be designated as a similar part. The use of the delimiting frame or the bounding box results in the possibility that the method can be carried out particularly easily when determining or adjusting the shape or dimension, so that, for example, a complicated description of the shape using mathematical models can be dispensed with.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als die Ablaufeigenschaft eine Störungshäufigkeit, eine Störungsrate, ein Zeitaufwand, eine Werkzeugart und/oder die Werkzeugform abgefragt. Die hier genannten Ablaufeigenschaften sind nicht abschließend sondern lediglich Ausführungsbeispiele für das Verfahren. Mit anderen Worten charakterisiert die Ablaufeigenschaft die Stabilität des Fertigungsschritts des bereits bekannten Fertigungsprozesses. Darüber hinaus charakterisiert die Ablaufeigenschaft das beim Formen des Bauteils verwendete Werkzeug. Handelt es sich bei dem ausgebildeten Bauteil beispielsweise um einen Kotflügel, kann beispielsweise das Werkzeug derart ausgebildet sein, dass sowohl der linke als auch der rechte Kotflügel in einem Werkzeug ausgebildet werden, sodass es sich bei dem Werkzeug um ein Doppelwerkzeug handelt. Alternativ kann beispielsweise ein Einzelwerkzeug verwendet werden. All diese Möglichkeiten, welche insbesondere beispielsweise auch Einfluss auf die Produktivität beziehungsweise Effizienz des Fertigungsschritts haben, können somit durch das Abfragen der entsprechenden Ablaufeigenschaft berücksichtigt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der zu bestimmende beziehungsweise festzulegende Fertigungsprozess des Pressbauteils besonders effizient ausgestaltet werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, a fault frequency, a fault rate, a time required, a tool type and/or the tool shape is queried as the process property. The process properties mentioned here are not exhaustive but merely exemplary embodiments of the method. In other words, the run-off property characterizes the stability of the manufacturing step of the already known manufacturing process. In addition, the run-off property characterizes the tool used in forming the component. If the component formed is a fender, for example, the tool can be formed in such a way that both the left and the right fender are formed in one tool, so that the tool is a double tool. Alternatively, a single tool can be used, for example. All of these options, which in particular also have an influence on the productivity or efficiency of the manufacturing step, for example, can thus be taken into account by querying the corresponding process property. This results in the advantage that the manufacturing process of the pressed component that is to be determined or fixed can be configured particularly efficiently.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Werkzeug mit der durch das Verfahren bestimmten Werkzeugform hergestellt beziehungsweise bereitgestellt. Dabei kann es sich bei dem Werkzeug um ein mehrstufiges Werkzeug handeln. Mit anderen Worten wird als ein Schritt des Verfahrens das Werkzeug hergestellt beziehungsweise bereitgestellt, das heißt durch das Verfahren kann das Werkzeug hergestellt werden beziehungsweise alternativ wird das Werkzeug für das Verfahren und somit zum Fertigen des Pressbauteils mit dem Fertigungsprozess bereitgestellt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Pressbauteil mit einem besonders vorteilhaft an den Fertigungsprozess angepassten Werkzeug hergestellt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, a tool is produced or provided with the tool shape determined by the method. The tool can be a multi-stage tool. In other words, the tool is manufactured or provided as a step of the method, ie the tool can be manufactured by the method or alternatively the tool is provided for the method and thus for manufacturing the pressed component with the manufacturing process. This results in the advantage that the pressed component can be produced with a tool that is particularly advantageously adapted to the production process.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm. Das Computerprogramm kann beispielsweise in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung einer Presse geladen werden und umfasst Programmmittel, um die Schritte des Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in einer mit der Presse verbundenen elektronischen Recheneinrichtung beziehungsweise Steuereinrichtung ausgeführt wird.A second aspect of the invention includes a computer program. The computer program can be loaded into a memory of an electronic computing device of a press, for example, and includes program means to carry out the steps of the method when the program is executed in an electronic computing device or control device connected to the press.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen elektronisch lesbaren Datenträger. Der elektronisch lesbare Datenträger umfasst darauf gespeicherte elektronisch lesbare Steuerinformationen, die zumindest ein Computerprogramm wie soeben vorgestellt umfassen oder derart ausgestaltet sind, dass sie bei der Verwendung des Datenträgers in einer elektronischen Recheneinrichtung ein hier vorgestelltes Verfahren ausführen können.A third aspect of the invention relates to an electronically readable data carrier. The electronic A readable data carrier includes electronically readable control information stored thereon, which comprises at least one computer program as just presented or is designed in such a way that it can execute a method presented here when using the data carrier in an electronic computing device.

Dabei sind Vorteile des Verfahrens als Vorteile des Computerprogramms und des elektronisch lesbaren Datenträgers anzusehen und jeweils umgekehrt.The advantages of the method are to be regarded as advantages of the computer program and the electronically readable data carrier and vice versa.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils.
The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. It shows:
  • 1 a schematic flowchart for a method for defining a manufacturing process of a pressed component.

Die einzige Figur 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils. Dabei umfasst das vorgestellte Verfahren sechs Schritte S1 bis S6.The only figure 1 shows a schematic flowchart for a method for defining a manufacturing process of a pressed component. The presented method includes six steps S1 to S6.

In dem ersten Schritt S1 erfolgt ein Abgleich einer Bauteileigenschaft des zu fertigenden Pressbauteils mit einer jeweiligen Bauteileigenschaft vom Bauteil, deren jeweiliger Fertigungsprozess bekannt ist. Dabei werden die Bauteile und ihre Bauteileigenschaften beispielsweise in einer Speichereinrichtung einer elektronischen Recheneinrichtung vorgehalten.In the first step S1, a component property of the pressed component to be manufactured is compared with a respective component property of the component whose respective manufacturing process is known. In this case, the components and their component properties are stored, for example, in a memory device of an electronic computing device.

In dem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt ein Ermitteln einer Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil, das noch zu fertigen ist und daher in dem Verfahren dessen Fertigungsprozess festgelegt werden soll und den Bauteilen anhand des Abgleichs.In the second step S2 of the method, a similarity is determined between the pressed component, which is still to be manufactured and therefore whose manufacturing process is to be defined in the method, and the components on the basis of the comparison.

In dem dritten Schritt S3 erfolgt ein Auswählen wenigstens eines Bauteils der Bauteile, deren Bauteileigenschaften mit dem zu fertigenden Pressbauteil abgeglichen wurden, wobei die Auswahl anhand einer besonderen Ähnlichkeit der jeweiligen Bauteileigenschaft mit der Bauteileigenschaft des Pressbauteils erfolgt. Kurz gesagt erfolgt das Auswählen wenigstens eines Bauteils, dessen Bauteileigenschaft eine besondere Ähnlichkeit mit dem Pressbauteil beziehungsweise dessen Bauteileigenschaft aufweist.In the third step S3, at least one component of the components is selected whose component properties have been compared with the pressed component to be produced, the selection being based on a particular similarity of the respective component property with the component property of the pressed component. In short, at least one component is selected whose component property is particularly similar to the pressed component or its component property.

In dem vierten Schritt S4 erfolgt ein Abfragen wenigstens einer Ablaufeigenschaft, welche insbesondere das Verfahren der Fertigung in dem Fertigungsprozess charakterisiert, des wenigstens einen ausgewählten Bauteils.In the fourth step S4, at least one process property is queried, which in particular characterizes the manufacturing method in the manufacturing process, of the at least one selected component.

Schließlich erfolgt im fünften Schritt S5 ein Bewerten wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses des ausgewählten Bauteils anhand der wenigstens einen Ablaufeigenschaft.Finally, in the fifth step S5, at least one process step of the manufacturing process of the selected component is evaluated based on the at least one process characteristic.

Zuletzt wird in dem sechsten Schritt S6 wenigstens ein Prozessschritt des Fertigungsprozesses und/oder eine Werkzeugform eines bei dem Fertigungsprozess zu verwendenden Werkzeugs in Abhängigkeit von der Bewertung des Schritts S5 bestimmt.Finally, in the sixth step S6, at least one process step of the manufacturing process and/or a tool shape of a tool to be used in the manufacturing process is determined as a function of the evaluation of step S5.

Beispielsweise wird von einem Konzeptplaner oder einer Konzeptplanerin festgelegt, wie ein neues bisher nicht gefertigtes Bauteil, das Pressbauteil hergestellt werden soll. Dazu soll ein Werkzeug entworfen werden, welches in einer Presse eingearbeitet werden soll, wozu in der Regel mehrere Einarbeitungsschleifen bei Werkzeugbau des Werkzeugs notwendig sind. Beispielsweise soll ein neues Werkzeug zur Fertigung eines Heckklappeninnenbleches, welches das Pressbauteil darstellt entworfen werden.For example, a concept planner determines how a new, previously unmanufactured component, the pressed component, is to be produced. For this purpose, a tool is to be designed, which is to be worked into a press, which usually requires several working-in loops when the tool is made. For example, a new tool for manufacturing a tailgate inner panel, which represents the pressed component, is to be designed.

Durch das hier vorgestellte Verfahren können mittels Ähnlichkeitsanalyse, welche zumindest beim Ermitteln der Ähnlichkeit beziehungsweise beim Bewerten des wenigstens eines Prozessschritts verwendet werden kann, bereits in der Vergangenheit hergestellten Heckklappeninnenbleche aufgelistet und über einen Ähnlichkeitsindex bewertet werden, wie ähnlich die Bauteile dem Pressbauteil sind.The method presented here can be used by means of a similarity analysis, which can be used at least when determining the similarity or when evaluating the at least one process step, to list tailgate inner panels that have already been produced in the past and use a similarity index to evaluate how similar the components are to the pressed component.

Dabei kann ein Kriterium für die Ähnlichkeit beispielsweise das verwendete Material, eine Dicke, eine Abmessung, ein Gewicht oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann beispielsweise die Anzahl der Prozessschritte ebenfalls als eine Bauteileigenschaft ausgewertet beziehungsweise abgeglichen werden.A criterion for the similarity can be, for example, the material used, a thickness, a dimension, a weight or the like. In addition, for example, the number of process steps can also be evaluated or compared as a component property.

Die die Bauteile, welche am ähnlichsten sind, werden ausgewählt und deren, aufgrund der Tatsache, dass diese bereits produziert wurden, vorliegen Ablaufeigenschaft analysiert. Das heißt, es werden Informationen aus der Produktion und der bereits durchgeführten Werkzeugeinarbeit der ausgewählten Bauteile bewertet. Die Bewertung des wenigstens einen Prozessschritts erfolgt insbesondere im Hinblick auf eine Effizienz und/oder eine Produktivität, sodass ein Ranking der ähnlichsten Bauteile in Abhängigkeit der Produktivität und/oder einer effizienten Werkzeugeinarbeit erstellt werden kann.The components that are most similar are selected and their run-off properties, based on the fact that they have already been produced, are analyzed. This means that information from production and the tool try-in that has already been carried out for the selected components is evaluated. The at least one process step is evaluated in particular in With regard to efficiency and/or productivity, so that the most similar components can be ranked as a function of productivity and/or efficient tool induction.

Der Prozessplaner kann nun beispielsweise die ähnlichsten Werkzeuge mit der höchsten Produktivität bezüglich des Fertigungskonzeptes genauer betrachten und beispielsweise als Startmodell für das neu zu erstellende Werkzeugkonzept verwenden. Mit anderen Worten kann durch das Verfahren ein Werkzeug mit der bestimmten Werkzeugform hergestellt und/oder bereitgestellt werden. Somit kann durch das Verfahren auf vorteilhafte Weise sämtliche bereits verwendete Werkzeuge, für die Daten vorliegen, verglichen und bewertet werden. Somit ergibt sich der Vorteil, dass bei der Festlegung des Fertigungsprozesses nicht nur auf das Wissen des Konzeptplaners zurückgegriffen werden braucht.The process planner can now, for example, take a closer look at the most similar tools with the highest productivity with regard to the production concept and use them, for example, as a starting model for the tool concept to be newly created. In other words, the method can be used to produce and/or provide a tool with the specific tool shape. The method can thus advantageously be used to compare and evaluate all the tools already in use for which data is available. This results in the advantage that not only the knowledge of the concept planner needs to be used when determining the manufacturing process.

Bei den Schritten S2 und S5 und somit auch den Schritten S4 und S3 kommt für die Ähnlichkeitsanalyse, beispielsweise statistische Methoden, maschinelles Lernen und/oder eine Clusteranalyse in Betracht. Erfolgt im Schritt S1 beispielsweise ein Abgleich der einer jeweiligen Abmessung kann beispielsweise ein Begrenzungsrahmen verwendet werden.In steps S2 and S5 and thus also in steps S4 and S3, statistical methods, machine learning and/or a cluster analysis can be considered for the similarity analysis. If, for example, a respective dimension is compared in step S1, a bounding box can be used, for example.

Schließlich beschreibt die wenigstens eine Ablaufeigenschaft beispielsweise auch mittels Monitoring bei der Fertigung erfasste, auftretende Störungen beziehungsweise Charakteristika des jeweiligen Fertigungsprozesses, welche insbesondere im Hinblick auf die Produktivität somit vorteilhafter Weise für das vorgestellte Verfahren benutzt werden können. Somit ist durch das Verfahren auf besonders vorteilhafte Weise eine Ähnlichkeitsanalyse von Bauteilen zur datengestützten Auswahl der Fertigungsmethodik im Werkzeugbau realisierbar.Finally, the at least one process characteristic describes occurring faults or characteristics of the respective manufacturing process, for example also detected by means of monitoring during production, which can thus be used advantageously for the presented method, in particular with regard to productivity. The method can thus be used in a particularly advantageous manner to carry out a similarity analysis of components for the data-supported selection of the manufacturing methodology in tool construction.

BezugszeichenlisteReference List

S1S1
erster Schrittfirst step
S2S2
zweiter Schrittsecond step
S3S3
dritter SchrittThird step
S4S4
vierter Schrittfourth step
S5S5
fünfter Schrittfifth step
S6S6
sechster Schrittsixth step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 1839767 A1 [0003]EP 1839767 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Festlegen eines Fertigungsprozesses eines Pressbauteils, mit den Schritten: - Abgleich einer Bauteileigenschaft des zu fertigenden Pressbauteils mit einer jeweiligen Bauteileigenschaft von Bauteilen, deren jeweiliger Fertigungsprozess bekannt ist; (S1) - Ermitteln einer Ähnlichkeit zwischen dem Pressbauteil und den Bauteilen anhand des Abgleichs; (S2) - Auswählen wenigstens eines Bauteils, dessen Bauteileigenschaft eine besondere Ähnlichkeit mit dem Pressbauteil aufweist; (S3) - Abfragen wenigstens einer Ablaufeigenschaft des Fertigungsprozesses des wenigstens einen ausgewählten Bauteils; (S4) - Bewertung wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses des ausgewählten Bauteils anhand der wenigstens einen Ablaufeigenschaft; (S5) und - Bestimmen wenigstens eines Prozessschrittes des Fertigungsprozesses und/oder einer Werkzeugform eines bei dem Fertigungsprozess zu verwendenden Werkzeugs in Abhängigkeit von der Bewertung. (S6)Method for specifying a manufacturing process for a pressed component, with the steps: - Comparison of a component property of the pressed component to be manufactured with a respective component property of components whose respective manufacturing process is known; (S1) - Determining a similarity between the pressed component and the components based on the comparison; (S2) - Selecting at least one component whose component property has a particular similarity with the pressed component; (S3) - Queries at least one process property of the manufacturing process of the at least one selected component; (S4) - Evaluation of at least one process step of the manufacturing process of the selected component based on the at least one process property; (S5) and - Determining at least one process step of the manufacturing process and/or a tool shape of a tool to be used in the manufacturing process as a function of the assessment. (S6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ermitteln der Ähnlichkeit und/oder für die Bewertung des wenigstens eines Prozessschrittes eine Ähnlichkeitsanalyse verwendet wird.procedure after claim 1 , characterized in that a similarity analysis is used to determine the similarity and/or to evaluate the at least one process step. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ähnlichkeitsanalyse mittels statistischer Methoden, insbesondere mittels multivarianter Statistik, und/oder mittels maschinellen Lerners und/oder mittels Clusteranalyse durchgeführt wird.procedure after claim 2 , characterized in that the similarity analysis is carried out using statistical methods, in particular using multivariate statistics, and/or using machine learners and/or using cluster analysis. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung wenigstens eines Prozessschrittes im Hinblick auf eine Effizienz und/oder Produktivität des wenigstens einen Prozessschrittes erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one process step is evaluated with regard to an efficiency and/or productivity of the at least one process step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Bauteileigenschaft des Pressbauteils ein Werkstoff, eine Dicke, eine Abmessung, ein Gewicht und/oder eine Anzahl an Prozessschritten abgeglichen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a material, a thickness, a dimension, a weight and/or a number of process steps are compared as the component property of the pressed component. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abgleich der Abmessung ein Begrenzungsrahmen verwendet wird.procedure after claim 5 , characterized in that a bounding box is used when matching the dimension. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Ablaufeigenschaften eine Störungshäufigkeit, eine Störungsart, ein Zeitaufwand, eine Werkzeugart und/oder die Werkzeugform abgefragt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a fault frequency, a fault type, a time required, a tool type and/or the tool shape is queried as the process properties. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug mit der bestimmten Werkzeugform hergestellt bzw. bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a tool with the specific tool shape is produced or provided. Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung ladbar ist, mit Programmmitteln, um die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Programm in einer elektronischen Recheneinrichtung ausgeführt wird.Computer program, which can be loaded directly into a memory of an electronic computing device, with program means to carry out the steps of the method according to one of Claims 1 until 8th to be executed when the program is executed in an electronic computing device. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche zumindest ein Computerprogramm nach Anspruch 9 umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer elektronischen Recheneinrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführen.Electronically readable data carrier with electronically readable control information stored thereon, which at least one computer program claim 9 include and are designed such that when using the data carrier in an electronic computing device, a method according to one of Claims 1 until 8th carry out.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1839767A1 (en) 2006-03-30 2007-10-03 SMS Meer GmbH Quality assurance method for rolling a rounded profile

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