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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Förderfahrzeugen sowie ein Fördersystem zum Fördern von Förderobjekten.
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Fördersysteme mit Förderfahrzeugen können insbesondere in Produktionsanlagen, beispielsweise bei der Herstellung von Personenkraftwagen, zum Einsatz kommen. Die Förderfahrzeuge dienen dabei insbesondere zur Förderung von Fahrzeugkarosserien innerhalb einer Behandlungsanlage und/oder Montageanlage.
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Insbesondere dann, wenn das Fördersystem eine große Anzahl von Förderfahrzeugen umfasst, welche eine große Anzahl von Förderobjekten transportieren soll, ist eine effiziente Steuerung der Förderfahrzeuge unerlässlich, um Staubildung oder sonstige Wartezeiten, welche zu Produktionsstörungen führen können, zu vermeiden.
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Die Förderfahrzeuge können dabei beispielsweise entlang vordefinierter Routen geführt werden. Insbesondere bei unerwarteten Hindernissen oder sonstigen Störungen können solche vordefinierten Routen jedoch problematisch sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung von Förderfahrzeugen bereitzustellen, welches einen energie- und kosteneffizienten Betrieb eines Fördersystems ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung von Förderfahrzeugen eines Fördersystems ist vorzugsweise Folgendes vorgesehen:
- Bereitstellen mehrerer Förderfahrzeuge des Fördersystems; und/oder Vorgeben eines Förderauftrags zum Fördern eines oder mehrerer Förderobjekte; und/oder
- Ermitteln eines Förderauftragsdatensatzes zur Steuerung eines Förderfahrzeugs bei der Durchführung des Förderauftrags; und/oder Durchführen des Förderauftrags.
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Vorzugsweise erfolgt somit die Ermittlung eines Förderauftragsdatensatzes zur Steuerung eines Förderfahrzeugs bei der Durchführung des Förderauftrags. Der Förderauftragsdatensatz enthält dabei vorzugsweise Konfigurationsdaten oder wird aus Konfigurationsdaten oder unter Berücksichtigung von Konfigurationsdaten ermittelt. Konfigurationsdaten sind dabei insbesondere Eigenschaften des Fördersystems und/oder einer übergeordneten oder das Fördersystem umfassenden Produktionsanlage.
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Beispielsweise enthält ein Förderauftragsdatensatz einen Förderstreckenverlauf und/oder ein Geschwindigkeitsprofil und/oder Informationen über Aufenthalte und/oder sonstige Zwischenstopps zur Durchführung des Förderauftrags.
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Günstig kann es sein, wenn für jedes Förderfahrzeug und/oder für jeden Förderauftrag jeweils ein individueller Förderauftragsdatensatz ermittelt wird. Eine Ermittlung des Förderauftragsdatensatzes kann insbesondere eine Erstellung, eine Zusammenstellung und/oder eine Berechnung sein.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Förderauftragsdatensatz einzelne oder mehrere förderauftragsspezifische und/oder förderobjektspezifische Daten umfasst und/oder wenn einzelne oder mehrere dieser Daten bei der Ermittlung des Förderauftragsdatensatzes berücksichtigt werden. Insbesondere können einzelne oder mehrere der folgenden Daten förderauftragsspezifische und/oder förderobjektspezifische Daten sein:
- Typ des zu fördernden Förderobjekts; und/oder
räumliche Position und/oder Abfolge einer oder mehrerer Stationen, insbesondere Arbeitsstationen, bei der Förderung des Förderobjekts; und/oder voraussichtliche und/oder erforderliche Aufenthaltszeit des Förderobjekts und/oder des Förderfahrzeugs an einer jeweiligen Station.
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Die förderauftragsspezifischen und/oder förderobjektspezifischen Daten sind vorzugsweise unabhängig von einem aktuellen Zustand des Fördersystems, insbesondere des jeweiligen Förderfahrzeugs, und/oder der einen oder der mehreren, insbesondere sämtlicher, Stationen.
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Beispielsweise können weitere förderauftragsspezifische und/oder förderobjektspezifische Daten Folgendes sein oder einzelne oder mehrere der folgenden Daten umfassen:
- Bezeichnung einer Station, insbesondere Arbeitsstation, beispielsweise Produktionszelle, Behandlungsstation, Montagestation, etc.;
- in der jeweiligen Station durchführbare Arbeitsschritte, insbesondere Behandlungsschritte, Produktionsschritte und/oder Montageschritte; Zeitkomponenten von Fördertechnikelementen, beispielsweise Taktinformationen eines Taktförderers, Geschwindigkeiten eines kontinuierlichen Förderers, etc.;
- Transferzeiten zur Übergabe eines oder mehrerer Förderobjekte an oder von einem Förderfahrzeug, insbesondere zu einer Station und/oder von einer Station weg;
- Produktionsschritte des zu produzierenden Förderobjekts oder Behandlungsschritte des zu behandelnden Förderobjekts oder Montageschritte des zu montierenden Förderobjekts.
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Es kann vorgesehen sein, dass einzelne oder mehrere oder sämtliche der förderauftragsspezifischen und/oder förderobjektspezifischen Daten aus Erfahrungswerten und/oder Messwerten erledigter Förderaufträge und/oder Kalibrierfahrten ermittelt und/oder generiert werden.
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Beispielsweise können verschiedene Förderzeiten und/oder Förderdauern zwischen verschiedenen Stationen auf der Basis von vorhergehenden Förderfahrten ermittelt werden, beispielsweise als Mittelwert festgestellt werden. Hieraus kann vorzugsweise eine Förderdauer für weitere Förderaufträge ermittelt, insbesondere vorgegeben, werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Förderauftragsdatensatz einzelne oder mehrere Zustandsdaten des aktuellen und/oder erwarteten Zustands des Fördersystems und/oder einer oder mehrerer Stationen umfasst und/oder dass einzelne oder mehrere dieser Zustandsdaten bei der Ermittlung des Förderauftragsdatensatzes berücksichtigt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass einzelne oder mehrere der folgenden Daten als Zustandsdaten ermittelt und/oder berücksichtigt werden:
- aktuelle und/oder erwartete Auslastung eines oder mehrerer Förderfahrzeuge;
- aktuelle und/oder erwartete Auslastung einzelner oder mehrerer Förderstreckenabschnitte;
- aktuelle und/oder erwartete Auslastung einzelner oder mehrerer Stationen; aktuelle störungs- und/oder wartungsbedingte Streckensperrungen oder Stationsausfälle.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass als Zustandsdaten eine aktuelle Belegung einzelner Stationen und/oder eine verbleibende Restdauer eines Aufenthalts eines in der jeweiligen Station befindlichen Förderobjekts ermittelt und bei der Ermittlung des Förderauftragsdatensatzes berücksichtigt werden.
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Einzelne oder mehrere oder sämtliche der Zustandsdaten werden vorzugsweise auf Basis von Daten ermittelt, welche mittels Sensoren und/oder durch Übertragung von aktuellen und/oder erwarteten Betriebsparametern einer oder mehrerer weiterer Förderfahrzeuge und/oder einer oder mehrerer Stationen bereitgestellt werden.
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Günstig kann es sein, wenn zunächst auf der Basis einzelner oder mehrerer förderauftragsspezifischer und/oder förderobjektspezifischer Daten ein Basis-Förderstreckenverlauf und/oder ein Basis-Geschwindigkeitsprofil zur Durchführung des Förderauftrags ermittelt werden. Bei Beginn der Durchführung des Förderauftrags und/oder während der Durchführung des Förderauftrags, insbesondere vor, während und/oder nach einem Aufenthalt an einer Station, wird vorzugsweise eine Aktualisierung und/oder bedarfsweise eine Korrektur des Basis-Förderstreckenverlaufs und/oder des Basis-Geschwindigkeitsprofils vorgenommen, insbesondere abhängig von Zustandsdaten des aktuellen und/oder erwarteten Zustands des Fördersystems und/oder einer oder mehrerer noch anzufahrender Stationen.
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Gemäß diesem Aspekt der Erfindung kann somit eine Grobplanung des Förderstreckenverlaufs und des Geschwindigkeitsprofils vor Start der Durchführung des Förderauftrags erfolgen. Während der Durchführung des Förderauftrags erfolgt dann insbesondere eine Feinplanung und/oder Korrektur zur optimalen Anpassung der Förderung an aktuelle Umstände und Gegebenheiten.
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Durch die Aktualisierung und/oder durch die Korrektur des Basis-Förderstreckenverlaufs und/oder des Basis-Geschwindigkeitsprofils werden vorzugsweise ein modifizierter Förderstreckenverlauf und/oder ein modifiziertes Geschwindigkeitsprofil erhalten.
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Eine solche Aktualisierung und/oder Korrektur kann insbesondere an einer oder mehreren Zwischenstationen vorgenommen werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass während der Durchführung eines Förderauftrags mehrfach eine Aktualisierung und/oder Korrektur vorgenommen wird, insbesondere vor, während und/oder nach einem Aufenthalt an einer Station.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Förderauftragsdatensatz bei Beginn der Durchführung des Förderauftrags unvollständig ist und/oder dass zunächst mindestens ein Förderstreckenverlauf und/oder ein Geschwindigkeitsprofil zur vollständigen Durchführung des Förderauftrags lückenhaft sind. Bei Erreichen einer vorgegebenen Zwischenposition des Förderfahrzeugs wird dann vorzugsweise eine Ermittlung des Förderstreckenverlaufs und/oder des Geschwindigkeitsprofils zur Vervollständigung desselben durchgeführt.
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Beispielsweise kann eine solche Ermittlung zur Vervollständigung an einer oder mehreren Zwischenpositionen vorgesehen sein.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Förderauftrag generiert wird, ohne eine finale Station, beispielsweise Arbeitsstation oder Produktionszelle, zu ermitteln oder festzulegen. Es kann dann insbesondere eine Gruppe von Stationen als voraussichtliches Ziel oder Zwischenziel festgelegt werden, wobei beispielsweise an einer oder mehreren Zwischenpositionen eine Aktualisierung oder Korrektur des Förderstreckenverlaufs und/oder des Geschwindigkeitsprofils vorgenommen wird, um über die konkret anzufahrende Station zu entscheiden. Dies kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn zu Beginn des Förderauftrags noch nicht sicher feststeht, welche Station einer Gruppe von Stationen zum Zeitpunkt des Erreichens der Gruppe von Stationen verfügbar ist.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass beim Ermitteln des Förderauftragsdatensatzes mindestens eine lokale Fördervorgabe und/oder mindestens eine globale Fördervorgabe berücksichtigt wird.
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Eine lokale Fördervorgabe gilt dabei insbesondere für einen Teilbereich eines Förderareals des Fördersystems und/oder für eine Teilmenge der Förderfahrzeuge.
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Eine globale Fördervorgabe gilt vorzugsweise für das gesamte Förderareal und/oder für sämtliche Förderfahrzeuge.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass eine lokale Fördervorgabe lediglich in einer vorgegebenen Umgebung eines Förderfahrzeugs gilt.
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Als lokale oder globale Fördervorgabe können insbesondere einzelne oder mehrere der folgenden Fördervorgaben vorgesehen sein: und/oder Minimierung des Energiebedarfs des Fördersystems; und/oder Minimierung des Verschleißes des Fördersystems; und/oder Maximierung der Fördergeschwindigkeit; und/oder Optimierung der Produktionsauslastung; und/oder Vergleichmäßigung der Förderstreckenauslastung; und/oder Vergleichmäßigung der räumlichen Verteilung der Förderfahrzeuge innerhalb eines globalen Förderareals des Fördersystems.
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Günstig kann es sein, wenn mehrere der vorstehend genannten Fördervorgaben nach Bedarf mittels eines Steuersystems des Fördersystems auswählbar sind.
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Für das gesamte Fördersystem gilt zu einem beliebigen Zeitpunkt im Falle einer ausgewählten globalen Fördervorgabe vorzugsweise stets nur eine einzige globale Fördervorgabe.
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Eine aktuell ausgewählte globale Fördervorgabe gilt vorzugsweise stets für sämtliche Förderfahrzeuge und/oder sämtliche Förderaufträge während eines vorgegebenen Zeitraums und/oder bis zu einer Auswahl einer anderen globalen Fördervorgabe.
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Als Fördervorgabe können insbesondere die folgenden vorgesehen sein:
- Minimierung des Energiebedarfs des Fördersystems:
- Bei dieser Fördervorgabe werden insbesondere die Fördergeschwindigkeiten reduziert und/oder kürzeste Strecken zwischen vorgegebenen Stationen gewählt. Diese Fördervorgabe kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn eine maximale Förderkapazität und/oder Fördergeschwindigkeit des Fördersystems aufgrund einer geringen Anzahl an Förderaufträgen nicht ausgenutzt werden muss.
- Minimierung des Verschleißes des Fördersystems:
- Bei dieser Fördervorgabe werden insbesondere Kurvengeschwindigkeiten der Förderfahrzeuge reduziert und/oder Förderstrecken mit größtmöglichen Kurvenradien gewählt. Hierdurch kann vorzugsweise eine Abnutzung und/oder die Erzeugung von Abrieb minimiert werden, um die Förderfahrzeuge mit verlängerten Wartungsintervallen betreiben zu können. Ferner kann eine Anpassung der Geschwindigkeitsprofile abhängig von einem Fördergewicht, insbesondere der Masse des jeweils zu fördernden Förderobjekts, vorgesehen sein, wobei insbesondere eine höhere Masse zu einer reduzierten Geschwindigkeit führt, um den Verschleiß der Fahrzeuge zu minimieren.
- Maximierung der Fördergeschwindigkeit:
- Bei dieser Fördervorgabe werden die Fördergeschwindigkeiten maximiert und/oder die kürzesten Förderstrecken ausgewählt. Hierdurch kann eine Förderkapazität des Fördersystems maximiert werden.
- Optimierung der Produktionsauslastung:
- Bei dieser Fördervorgabe werden insbesondere die Geschwindigkeiten der Förderfahrzeuge abhängig von der Auslastung der Stationen gewählt, so dass die Förderobjekte vorzugsweise genau dann an den Stationen eintreffen, wenn diese zur Aufnahme und Behandlung, Produktion und/oder Montage des jeweiligen Förderobjekts frei oder verfügbar werden (just in time-Förderung). Für die Optimierung der Produktionsauslastung kann ferner eine Selbstoptimierung des Fördersystems, insbesondere des Steuersystems und/oder der Förderfahrzeuge, vorgesehen sein, insbesondere unter Nutzung von künstlicher Intelligenz. Bereits absolvierte Förderaufträge werden dann insbesondere hinsichtlich der Förderdauer, Geschwindigkeitsprofile und/oder Förderstrecken ausgewertet und zur Optimierung zukünftiger Förderaufträge genutzt.
- Vergleichmäßigung der Förderstreckenauslastung:
- Insbesondere zur Vermeidung von Staubildung und/oder zur Vergleichmäßigung der Förderarealnutzung kann eine Auslastungsoptimierung vorgesehen sein. Beispielsweise kann für bestimmte Förderstreckenabschnitte eine Obergrenze für eine zu einem vorgegebenen Zeitpunkt darin oder darauf befindliche Anzahl von Förderfahrzeugen vorgesehen sein.
- Vergleichmäßigung der räumlichen Verteilung der Förderfahrzeuge innerhalb des globalen Förderareals des Fördersystems:
- Auch bei dieser Fördervorgabe wird vorzugsweise eine Vergleichmäßigung mit Hinblick auf die Streckenauslastung vorgenommen, wobei insbesondere in Bereichen mit höherem Förderaufkommen vorzugsweise eine größere Anzahl von Förderstrecken vorgesehen ist, um die Streckenauslastung einzelner Förderstrecken möglichst gleichmäßig zu halten.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn eine lokale Fördervorgabe und/oder eine globale Fördervorgabe während eines Förderauftrags variierbar ist. Hierbei wird vorzugsweise eine Aktualisierung und/oder Korrektur eines Förderstreckenverlaufs und/oder Geschwindigkeitsprofils, insbesondere des Basis-Förderstreckenverlaufs und/oder des Basis-Geschwindigkeitsprofils oder des modifizierten Förderstreckenverlaufs und/oder des modifizierten Geschwindigkeitsprofils, ausgelöst.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Förderauftragsdatensatz Informationen über freizuhaltende Förderarealabschnitte eines Förderareals des Fördersystems enthält oder unter Berücksichtigung derartiger Informationen ermittelt wird. Die Informationen über freizuhaltende Arealabschnitte beschreiben insbesondere einen räumlich und/oder zeitlich beschränkten Förderkorridor zur exklusiven Nutzung durch ein oder mehrere andere Förderfahrzeuge.
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Günstig kann es sein, wenn nach Ermittlung eines Förderauftragsdatensatzes, insbesondere nach Ermittlung und/oder Aktualisierung und/oder Korrektur eines Förderstreckenverlaufs und/oder eines Geschwindigkeitsprofils, ein oder mehrere räumlich und/oder zeitlich beschränkte Förderkorridore zur exklusiven Nutzung durch das Förderfahrzeug ausgewiesen werden, wobei diesbezügliche Informationen bei der Ermittlung von zukünftigen Förderauftragsdatensätzen für weitere Förderfahrzeuge verwendet oder berücksichtigt werden.
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Bei der Ermittlung und/oder Berücksichtigung von Informationen über freizuhaltende Förderarealabschnitte und/oder Förderkorridore wird vorzugsweise das Steuersystem des Fördersystems, welches insbesondere sämtlichen Förderfahrzeugen übergeordnet ist, genutzt. Die Förderfahrzeuge blockieren sich damit vorzugsweise nicht gegenseitig, sondern vielmehr wird vorzugsweise durch das übergeordnete Steuersystem förderauftragsabhängig einzelnen Förderfahrzeugen eine Priorisierung eingeräumt, insbesondere abhängig von einer vorgegebenen Priorisierung der Förderung des jeweiligen Förderobjekts.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fördersystem zum Fördern von Förderobjekten.
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Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Fördersystem bereitzustellen, welches einen energie- und kosteneffizienten Betrieb ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen Vorrichtungsanspruch gelöst.
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Das Fördersystem zum Fördern von Förderobjekten, insbesondere Fahrzeugkarosserien, umfasst vorzugsweise Folgendes:
- mehrere selbstfahrende und/oder fahrerlose Förderfahrzeuge zur Aufnahme von jeweils einem oder mehreren Förderobjekten;
- ein Förderareal, innerhalb dessen die Förderfahrzeuge längs Förderstrecken, insbesondere variabler Förderstrecken, verfahrbar sind;
- ein Steuersystem zur Auswahl und/oder Beeinflussung der Förderstrecken und/oder Geschwindigkeiten der Förderfahrzeuge,
- wobei das Steuersystem ausgebildet und eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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Das erfindungsgemäße Fördersystem weist vorzugsweise einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Vorteile auf, welche im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind.
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Insbesondere weisen vorzugsweise die Förderfahrzeuge Steuervorrichtungen auf, welche so ausgebildet und eingerichtet sind, dass die beschriebenen Verfahrensschritte durchführbar sind.
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Das erfindungsgemäße Fördersystem eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Produktionsanlage zur Produktion von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Produktionsanlage zur Produktion von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, wobei die Produktionsanlage ein erfindungsgemäßes Fördersystem umfasst. Die Förderobjekte sind dabei insbesondere Fahrzeugkarosserien, welche mittels des Fördersystems insbesondere nacheinander mehreren Stationen, insbesondere Bearbeitungsstationen und/oder Montagestationen, zuführbar sind.
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Die Förderfahrzeuge sind insbesondere fahrerlose Flurförderfahrzeuge, insbesondere sogenannte automated guided vehicles (AGV).
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Die Förderfahrzeuge sind vorzugsweise bodengebunden und/oder mittels Rädern auf einem Boden verfahrbar.
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Die Förderfahrzeuge sind insbesondere autonom nutzbar, insbesondere nachdem ein Förderauftragsdatensatz an das jeweilige Förderfahrzeug übermittelt wurde.
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Günstig kann es sein, wenn die Förderfahrzeuge elektrisch angetrieben sind und hierfür insbesondere einen Energiespeicher, beispielsweise einen Batteriespeicher und/oder Kondensatorspeicher, zum Antreiben des elektrischen Antriebs umfassen.
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Alternativ oder ergänzend zu einem Energiespeicher kann eine externe Energieversorgung zum Antreiben des elektrischen Antriebs, insbesondere zum unmittelbaren Antreiben des elektrischen Antriebs, vorgesehen sein, beispielsweise eine induktive oder kontaktgebundene Energieübertragung von einer externen Energiequelle auf das jeweilige Förderfahrzeug. Eine kontaktgebundene Energieübertragung ist insbesondere eine kabelgebundene Energieübertragung, eine Energieübertragung mittels Schleifkontakts oder eine sonstige, einen Stromkreis schließende, berührende Energieübertragung.
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Es kann vorgesehen sein, dass der elektrische Antrieb unmittelbar durch die externe Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgbar ist, um das jeweilige Förderfahrzeug anzutreiben.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der elektrische Antrieb mittelbar, insbesondere unter Nutzung einer Zwischenspeichervorrichtung, beispielsweise eines Batteriespeichers und/oder Kondensatorspeichers, durch die externe Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgbar ist, um das jeweilige Förderfahrzeug anzutreiben.
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Die externe Energieübertragung kann vor und/oder während und/oder nach der Durchführung eines Förderauftrags und/oder Fördervorgangs zum Fördern eines Förderobjekts erfolgen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn während eines Behandlungsvorgangs zur Behandlung eines Förderobjekts mittels einer externen Energieversorgung elektrische Energie zu einem Energiespeicher, beispielsweise einem Batteriespeicher und/oder Kondensatorspeicher, zum späteren Antreiben des elektrischen Antriebs zuführbar ist.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die externe Energieübertragung ausschließlich vor und/oder nach der Durchführung eines oder mehrerer Förderaufträge und/oder Fördervorgänge zum Fördern eines oder mehrerer Förderobjekte erfolgt. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn ausschließlich vor und/oder nach einem oder mehreren Behandlungsvorgängen zur Behandlung eines oder mehrerer Förderobjekte mittels einer externen Energieversorgung elektrische Energie zu einem Energiespeicher, beispielsweise einem Batteriespeicher und/oder Kondensatorspeicher, zuführbar ist.
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Durch geeignete Energiezuführung ist vorzugsweise ein kontinuierlicher Betrieb des Fördersystems realisierbar.
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Das Steuersystem des Fördersystems ist insbesondere ein Flottenmanagementsystem .
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Mittels des Steuersystems werden vorzugsweise nicht nur die Bewegungen der Förderfahrzeuge, sondern vielmehr auch die Bewegungen der Förderobjekte überwacht und/oder gemanagt.
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Insbesondere dient das Steuersystem der Materialflusssteuerung, das heißt der Steuerung der Förderung der Förderobjekte.
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Günstig kann es sein, wenn mittels des Steuersystems regelmäßig und/oder kontinuierlich und/oder permanent Informationen über die räumliche und/oder logische und/oder logistische Position und/oder Orientierung eines oder mehrerer, insbesondere sämtlicher, Förderfahrzeuge erfasst und/oder überwacht werden. Hierfür können beispielsweise Sensorinformationen von förderfahrzeugbasierten Sensoren und/oder von förderfahrzeugunabhängigen Sensoren und/oder Betriebsdaten der Förderfahrzeuge herangezogen werden.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels des Steuersystems regelmäßig und/oder kontinuierlich und/oder permanent Informationen über die räumliche und/oder logische und/oder logistische Position und/oder Orientierung eines oder mehrerer, insbesondere sämtlicher, Förderobjekte erfasst und/oder überwacht werden. Hierfür können beispielsweise Sensorinformationen von förderfahrzeugbasierten Sensoren und/oder von förderfahrzeugunabhängigen Sensoren und/oder Betriebsdaten der Förderfahrzeuge herangezogen werden.
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Mittels des Steuersystems wird vorzugsweise eine optimale Auslastung sämtlicher Ressourcen erzielt, wobei durch die Fördervorgaben vorzugsweise ein langzeitstabiler und wartungsarmer Betrieb des Fördersystems gewährleistet wird.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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Zeichnerisch dargestellt ist in
- 1 eine schematische Darstellung einer Produktionsanlage mit einem Fördersystem zum Fördern von Förderobjekten.
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Eine in 1 schematisch dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Produktionsanlage dient beispielsweise der Herstellung von Werkstücken, beispielsweise Kraftfahrzeugen.
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Die Produktionsanlage 100 umfasst hierfür mehrere Stationen 102 zur Durchführung von Behandlungsschritten, Produktionsschritten und/oder Montageschritten.
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Die Stationen 102 sind unabhängig voneinander angeordnet und/oder aufgebaut, dabei jedoch mittels eines Fördersystems 104 derart miteinander verbunden, dass Förderobjekte, beispielsweise Fahrzeugkarosserien, in variierenden Reihenfolgen den Stationen 102 zuführbar sind.
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Das Fördersystem 104 umfasst hierfür insbesondere mehrere Förderfahrzeuge 106, beispielsweise fahrerlose Flurförderfahrzeuge, welche als bodengebundene Fahrzeuge auf einem Boden, insbesondere Hallenboden, frei verfahrbar sind.
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Die Förderfahrzeuge 106 können somit grundsätzlich beliebige Strecken innerhalb eines Förderareals 108 des Fördersystems 104 abfahren.
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Mittels eines Steuersystems 110 des Fördersystems 104, welches insbesondere ein übergeordnetes Steuersystem 110 zur Steuerung sämtlicher Förderfahrzeuge 106 ist, kann den Förderfahrzeugen 106 für jedes zu fördernde Förderobjekt ein Förderauftrag zugeteilt werden.
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Zur vereinfachten Darstellung ist das Steuersystem 110 in 1 mehrfach dargestellt, wobei die von dem Steuersystem 110 wegragenden Pfeile eine Einflussnahme auf das an der jeweiligen Stelle angeordnete Förderfahrzeug 106 andeuten.
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Wie hierdurch beispielhaft gezeigt ist, kann mittels des Steuersystems 110 einerseits an einer Startposition 112 auf ein Förderfahrzeug 106 eingewirkt werden.
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Mittels des Steuersystems 110 wird dabei insbesondere zunächst ein Förderauftragsdatensatz ermittelt, welcher einen Basis-Förderstreckenverlauf und ein Basis-Geschwindigkeitsprofil zur Durchführung des Förderauftrags umfasst.
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Das Förderfahrzeug 106 bewegt sich dann längs des vorgegebenen Förderstreckenverlaufs auf einer Förderstrecke 114 von der Startposition 112 zu beispielsweise einer von zwei Stationen 102, welche beispielsweise als Produktionszelle ausgebildet sind. Nach Durchlaufen mehrere Stationen 102 gelangt das Förderfahrzeug 106 schließlich zu einer Endposition 113.
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In der jeweiligen Station 102 erfolgt dann eine Bearbeitung, Produktion oder Montage.
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Zwischen der Startposition 112 und den Stationen 102 kann beispielsweise eine Zwischenposition 116 angeordnet sein, an welcher ebenfalls mittels des Steuersystems 110 auf das Förderfahrzeug 106 einwirkbar ist.
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Grundsätzlich kann mittels des Steuersystems 110 vorzugsweise kabellos an jeder beliebigen Stelle des Fördersystems 104 auf jedes Förderfahrzeug 106 eingewirkt werden.
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Für eine optimierte Steuerung ist hingegen vorgesehen, dass lediglich an bestimmten Zwischenpositionen 116 eine Aktualisierung und/oder Korrektur des Förderauftragsdatensatzes, insbesondere des Basis-Förderstreckenverlaufs und/oder des Basis-Geschwindigkeitsprofils, des jeweiligen Förderfahrzeugs 106 mittels des Steuersystems 110 erfolgt. Insbesondere kann an einer Zwischenposition 116 mittels des Steuersystems 110 festgelegt werden, welche Station 102 einer Gruppe von identischen Stationen 102 von dem jeweiligen Förderfahrzeug 106 angefahren wird, beispielsweise abhängig von einer aktuellen Belegung der Stationen 102 der genannten Gruppe.
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In den Stationen 102 und/oder beim Verlassen der Stationen 102 sowie auch beim Eintreffen an einer jeweiligen Station 102 kann vorzugsweise ebenfalls mittels des Steuersystems 110 auf das jeweilige Förderfahrzeug 106 eingewirkt werden, beispielsweise um abhängig von einer aktuellen Streckenauslastung und/oder Stationsauslastung den Förderstreckenverlauf und/oder das Geschwindigkeitsprofil des Förderfahrzeugs 106 zu optimieren. Ferner kann, wie durch die gestrichelte Verbindung zwischen den beiden mittleren Stationen 102 in 1 angedeutet ist, nach Bedarf eine alternative Förderstrecke 114' gewählt werden, beispielsweise wenn in einem Förderstreckenabschnitt des zunächst vorgegebenen Förderstreckenverlaufs, insbesondere des Basis-Förderstreckenverlaufs, eine Störung 118, beispielsweise ein Hindernis, festgestellt wurde.
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Zur Optimierung des Betriebs des Fördersystems 104 sind insbesondere die Daten zur Erstellung und/oder Aktualisierung und/oder Korrektur des Förderauftragsdatensatzes entscheidend. Hierbei können insbesondere förderauftragsspezifische und/oder förderobjektspezifische Daten herangezogen werden, welche unabhängig vom aktuellen Zustand des Fördersystems 104 sind.
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Ferner werden vorzugsweise Zustandsdaten des aktuellen und/oder erwarteten Zustands des Fördersystems 104 und/oder einer oder mehrerer Stationen 102 zur Optimierung des Förderauftragsdatensatzes, insbesondere zur Optimierung des Förderstreckenverlaufs und/oder des Geschwindigkeitsprofils herangezogen.
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Als weitere Optimierung kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass beim Ermitteln des Förderauftragsdatensatzes und/oder bei der Aktualisierung und/oder Korrektur desselben eine oder mehrere Fördervorgaben berücksichtigt werden. Insbesondere können dies lokale Fördervorgaben sein, welche beispielsweise in bestimmten Förderstreckenabschnitten eine zur Verschleißminimierung reduzierte Kurvengeschwindigkeit des jeweiligen Förderfahrzeugs 106 vorsehen. Ferner können dies globale Fördervorgaben sein, um insbesondere bei geringer Auslastung des Fördersystems 104 durch die Nutzung reduzierter Geschwindigkeiten der Förderfahrzeuge 106 den Gesamtenergiebedarf des Fördersystems 104 zu minimieren.
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Ferner kann beispielsweise als globale Fördervorgabe eine Vergleichmäßigung der Förderstreckenauslastung vorgesehen sein, wobei dann insbesondere über die verschiedenen denkbaren Förderstrecken 114 hinweg eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Förderfahrzeuge 106 erfolgt. Hierdurch kann insbesondere eine Staubildung in einzelnen Förderstreckenabschnitten vermieden werden. Letztlich ergibt sich durch die genannten Optimierungsoptionen ein energie- und kosteneffizienter Betrieb des Fördersystems 104 und somit eine optimale Nutzung der Produktionsanlage 100.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Produktionsanlage
- 102
- Station
- 104
- Fördersystem
- 106
- Förderfahrzeug
- 108
- Förderareal
- 110
- Steuersystem
- 112
- Startposition
- 113
- Endposition
- 114
- Förderstrecke
- 116
- Zwischenposition
- 118
- Störung
