DE102021208247B4

DE102021208247B4 - Method for operating a modular production system and modular production system

Info

Publication number: DE102021208247B4
Application number: DE102021208247.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Kiefer; Yannick Wehmann; Niklas Brandt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2041-07-30
Also published as: DE102021208247A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines modularen Produktionssystems (1), wobei das Produktionssystem (1) eine Steuervorrichtung (2), eine Produktionsfläche (3), eine elektronische Karte (4) der Produktionsfläche (3) und zumindest ein Produktionsobjekt (5) zum Positionieren auf der Produktionsfläche (3) aufweist und die elektronische Karte (4) eine jeweilige Koordinateninformation zu mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkten (6) eines auf die Produktionsfläche (3) zumindest virtuell projizierten Rasters aufweist, umfassend folgende Schritte:- unter Berücksichtigung eines Objekts (11), das mittels des zumindest einen Produktionsobjekts (5) hergestellt und/oder bearbeitet wird, elektronisches Auswählen (S1) zumindest eines Positionsknotenpunkts (21) aus den mehreren Knotenpunkten (6) zum Positionieren des zumindest einen Produktionsobjekts (5) auf der Produktionsfläche (3) mittels der Steuervorrichtung (2);- Positionieren (S2) des zumindest einen Produktionsobjekts (5) an einem der Koordinateninformation des zumindest einen elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkts (21) zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche (3), wobei das zumindest eine Produktionsobjekt (5) nur an dem Ort auf der Produktionsfläche (3) positionierbar ist, der einem der mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkte (6) der elektronischen Karte (4) zugeordnet ist.Method for operating a modular production system (1), wherein the production system (1) has a control device (2), a production area (3), an electronic map (4) of the production area (3) and at least one production object (5) for positioning on the production area (3), and the electronic map (4) has respective coordinate information on several fixed nodes (6) of a grid projected at least virtually onto the production area (3), comprising the following steps:- taking into account an object (11) that is manufactured and/or processed by means of the at least one production object (5), electronically selecting (S1) at least one position node (21) from the plurality of nodes (6) for positioning the at least one production object (5) on the production area (3) by means of the control device (2);- positioning (S2) the at least one production object (5) at a location on the production area (3) associated with the coordinate information of the at least one electronically selected position node (21), wherein the at least one production object (5) can only be positioned at the location which can be positioned on the production area (3) and which is assigned to one of the several fixed nodes (6) of the electronic map (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines modularen Produktionssystems sowie ein derartiges modulares Produktionssystem.The invention relates to a method for operating a modular production system and to such a modular production system.

Ein herkömmliches Produktionssystem, das zumindest eine Produktionsfläche sowie zumindest ein Produktionsobjekt zum Positionieren auf der Produktionsfläche aufweist, ist typischerweise für langlebige Produktionslebenszyklen ausgerichtet und daher nur mit großem Aufwand an eine veränderte Nachfragestruktur anpassbar. Das Produktionssystem ist beispielsweise eine Fabrik, auf deren Boden, das heißt auf deren Produktionsfläche, mehrere Anlagen und/oder Maschinen als Produktionsobjekte ein bestimmtes Produkt, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, herstellen und/oder bearbeiten und somit produzieren. Das Produktionssystem kann typischerweise nur mit erheblichem Planungsaufwand flexibel an eine veränderte Produktion angepasst werden. Bei der Anpassung wird beispielsweise eine Struktur der auf der Produktionsfläche angeordneten Produktionsobjekten verändert.A conventional production system, which has at least one production area and at least one production object for positioning on the production area, is typically designed for long-lasting production life cycles and can therefore only be adapted to a changed demand structure with great effort. The production system is, for example, a factory on whose floor, i.e. on its production area, several systems and/or machines as production objects manufacture and/or process and thus produce a specific product, such as a motor vehicle. The production system can typically only be flexibly adapted to a changed production with considerable planning effort. During the adaptation, for example, a structure of the production objects arranged on the production area is changed.

Die EP 1 617 003 A2 zeigt einen modularen Anlagebogen für eine Fertigungsanlage, insbesondere für eine Fertigungsanlage für den Karosserierohbau von Fahrzeugen. Der Anlageboden besteht aus mehreren unterschiedlich geformten Bodenmodulen.The EP 1 617 003 A2 shows a modular system sheet for a production plant, in particular for a production plant for the body shell construction of vehicles. The system floor consists of several differently shaped floor modules.

Die Veröffentlichung „Prozessgestaltung zum Einsatz digitaler Fabrikgesamtmodelle" von Sebastian Kerber (Springer Fachmedien Wiesbaden, 2016, ISBN: 978-3-658-14109-7 ) beschreibt Anwendungen digitaler Fabrikgesamtmodelle in der Produktionsplanung eines Automobilherstellers.The publication "Process design for the use of digital factory models" by Sebastian Kerber (Springer Fachmedien Wiesbaden, 2016, ISBN: 978-3-658-14109-7 ) describes applications of digital factory models in the production planning of an automobile manufacturer.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer ein flexibles Produktionssystem bereitgestellt werden kann.It is the object of the invention to provide a solution by means of which a flexible production system can be provided.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The problem is solved by the subject matter of the independent patent claims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einem herkömmlichen Produktionssystem sehr aufwendig ist, flexibel und spontan auf eine Änderung einer Produktionsstrategie, beispielsweise auf eine Änderung einer Produktionsroutine, zu reagieren. The invention is based on the realization that in a conventional production system it is very complex to react flexibly and spontaneously to a change in a production strategy, for example to a change in a production routine.

Bisher erfolgt nämlich typischerweise ein Komplettumbau einer Produktionslinie auf einer Produktionsfläche, beispielsweise während eines Werksurlaubs. Der Komplettumbau ist jedoch mit erheblichen Kosten verbunden ist. Der Komplettumbau ist zum Beispiel zur Erfüllung von sich ändernden Nachfolgestrukturen des Produkts und/oder zur Erfüllung einer Nachfrage von einem anderen Herstellungswerk und/oder einer Logistikkette zwischen einzelnen Herstellungswerken sinnvoll. Der Komplettumbau ist jedoch nur dann mit geringem Aufwand und geringen Kosten realisierbar, wenn das Produktionssystem eine eindeutig definierte Basisstruktur aufweist, wobei in der Basisstruktur eine beliebige Anordnung von einzelnen Produktionsobjekten möglich ist. Das einzelne Produktionsobjekt ist beispielsweise eine ortsfeste Anlage und/oder Maschine, die dazu ausgebildet ist, beispielsweise eine Komponente eines Kraftfahrzeugs herzustellen und/oder zu bearbeiten. Es ist daher ein modulares Produktionssystem vorgesehen, das die eindeutig definierte Basisstruktur aufweist und daher flexibel ist, das heißt eine vielseitige Anordnung von Produktionsobjekten ermöglicht.Up to now, a complete conversion of a production line on a production area has typically taken place, for example during a factory holiday. However, the complete conversion entails considerable costs. The complete conversion is useful, for example, to meet changing successor structures of the product and/or to meet demand from another manufacturing plant and/or a logistics chain between individual manufacturing plants. However, the complete conversion can only be implemented with little effort and low cost if the production system has a clearly defined basic structure, whereby any arrangement of individual production objects is possible in the basic structure. The individual production object is, for example, a stationary system and/or machine that is designed to manufacture and/or process a component of a motor vehicle, for example. A modular production system is therefore provided which has the clearly defined basic structure and is therefore flexible, i.e. enables a versatile arrangement of production objects.

Ein erster Aspekt betrifft das erfindungsgemäße Verfahren. Es ist dazu ausgebildet, ein modulares Produktionssystem zu betreiben. Das Produktionssystem selbst weist eine Steuervorrichtung, eine Produktionsfläche, eine elektronische Karte der Produktionsfläche und zumindest ein Produktionsobjekt zum Positionieren auf der Produktionsfläche auf. Als Steuervorrichtung ist beispielsweise eine Recheneinrichtung, das heißt eine Auswerte- und/oder Steuereinrichtung vorgesehen. Eine zentrale Aufgabe der Steuervorrichtung es ist, das Produktionssystem zu steuern oder zumindest zu planen. Die Produktionsfläche ist beispielsweise ein Boden einer Produktionshalle, das heißt zum Beispiel einer Fabrik oder eines Herstellungswerks.A first aspect relates to the method according to the invention. It is designed to operate a modular production system. The production system itself has a control device, a production area, an electronic map of the production area and at least one production object for positioning on the production area. A computing device, i.e. an evaluation and/or control device, is provided as a control device. A central task of the control device is to control or at least plan the production system. The production area is, for example, a floor of a production hall, i.e., for example, a factory or a manufacturing plant.

Die elektronische Karte ist ein elektronischer Plan beziehungsweise eine elektronische Landkarte der Produktionsfläche. In der elektronischen Karte sind bevorzugt zahlreiche Koordinateninformationen gespeichert, das heißt Daten, die Koordinaten von Orten auf der Produktionsfläche beschreiben. Die elektronische Karte weist eine jeweilige Koordinateninformation zu mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkten eines auf die Produktionsfläche projizierten Rasters auf. Als projiziertes Raster kann eine virtuelle Projektion des Rasters auf die Produktionsfläche verstanden werden. Das Raster muss also nicht optisch auf die Produktionsfläche projiziert sein. Das Raster ist daher zumindest virtuell auf die Produktionsfläche projiziert. Die elektronische Karte weist also eine jeweilige Koordinateninformation zu mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkten eines auf die Produktionsfläche zumindest virtuell projizierten Rasters auf. Das Raster wird also auf die elektronische Karte der Produktionsfläche zumindest virtuell übertragen. Die fest vorgegebenen Knotenpunkte sind bevorzugt äquidistant auf der Produktionsfläche angeordnet, sodass sie beispielsweise ein Gitter bilden, bei dem zwei benachbarte Knotenpunkte jeweils in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Letztendlich weist die Produktionsfläche auf diese projizierten Spalten und Zeilen auf, wobei ein Abstand zwischen zwei Zeilen sowie ein Abstand zwischen zwei Spalten jeweils einem einzigen fest vorgegebenen Abstandswert, der den Abstand beziffert, entspricht. Die elektronische Karte liegt rein elektronisch und somit zum Beispiel als in der Steuervorrichtung gespeicherte Datei vor. Auf der Produktionsfläche selbst müssen keine tatsächlichen Markierungen der einzelnen Knotenpunkte angeordnet sein. Das Raster ist also beispielsweise nicht physisch auf die Produktionsfläche projiziert sondern nur in der elektronischen Landkarte. Mit anderen Worten ist das Raster rein digital auf die Produktionsfläche projiziert. Zusätzlich ist eine physische Abbildung des Rasters auf der Produktionsfläche, zum Beispiel mittels einer Markierung auf der Produktionsfläche, möglich. Hierdurch kann zum Beispiel eine Kopplung zwischen einem virtuellen und einem physischen Raster realisiert werden.The electronic map is an electronic plan or an electronic map of the production area. The electronic map preferably contains numerous coordinate information items, i.e. data that describe the coordinates of locations on the production area. The electronic map has respective coordinate information for several fixed nodes of a grid projected onto the production area. A projected grid can be understood as a virtual projection of the grid onto the production area. The grid does not have to be optically projected onto the production area. The grid is therefore at least virtually projected onto the production area. The electronic map therefore has respective coordinate information for several fixed nodes of a grid at least virtually projected onto the production area. The grid is therefore at least virtually transferred to the electronic map of the production area. The fixed nodes are preferably arranged equidistantly on the production area, so that they form a grid, for example, in which two adjacent nodes are arranged at the same distance from each other. Ultimately, the production area has onto these projected columns and rows, with a distance between two rows and a distance between two columns each corresponding to a single, fixed distance value that quantifies the distance. The electronic map is purely electronic and thus, for example, available as a file stored in the control device. There do not have to be any actual markings of the individual nodes on the production area itself. The grid is therefore not physically projected onto the production area, for example, but only in the electronic map. In other words, the grid is projected onto the production area purely digitally. In addition, a physical representation of the grid on the production area is possible, for example by means of a marking on the production area. This can, for example, be used to link a virtual and a physical grid.

Das zumindest eine Produktionsobjekt ist, wie bereits oben beschrieben, zum Beispiel eine ortsfeste Anlage, das heißt eine Produktionsanlage, und/oder Maschine, das heißt zum Beispiel ein Roboter. Die Anlage und/oder Maschine ist dazu ausgebildet, im Rahmen der Herstellung einer bestimmten Komponente eines Kraftfahrzeugs, also des Produkts, benötigt zu werden. Das Produktionsobjekt kann beispielsweise auf Rollen gelagert sein und/oder mittels eines Transportfahrzeugs transportierbar ausgebildet sein, sodass das Produktionsobjekt verschiedene Positionen auf der Produktionsfläche einnehmen kann. Zum Überprüfen der Positionierung auf der Produktionsfläche kann zum Beispiel eine tatsächliche Position des Positionsobjekts erfasst und mit dem zumindest einen ausgewählten Positionsknotenpunkt verglichen werden.The at least one production object is, as already described above, for example a stationary system, i.e. a production system, and/or machine, i.e. for example a robot. The system and/or machine is designed to be required in the context of the manufacture of a specific component of a motor vehicle, i.e. the product. The production object can, for example, be mounted on rollers and/or designed to be transportable by means of a transport vehicle, so that the production object can assume various positions on the production area. To check the positioning on the production area, for example, an actual position of the position object can be recorded and compared with the at least one selected position node.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: Zunächst erfolgt ein elektronisches Auswählen zumindest eines Positionsknotenpunktes aus den mehreren Knotenpunkten zum Positionieren des zumindest einen Produktionsobjekts auf der Produktionsfläche mittels der Steuervorrichtung. Hierbei kann zum Beispiel ein Positionsknotenpunkt ausgewählt werden, der zum Beispiel zum Positionieren eines Mittelpunks einer Grundfläche des Produktionsobjekts unter Annahme einer vorgegebenen Ausrichtung des Produktionsobjekts im Raum vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich dazu können zum Beispiel vier Positionsknotenpunkte ausgewählt werden, beispielweise im Falle eines Produktionsobjekt mit einer viereckigen Grundfläche. In der Steuervorrichtung kann für das Auswählen beispielsweise ein Auswahlkriterium gespeichert sein, das eine Vorschrift und/oder einen Algorithmus umfasst. Das Auswahlkriteriums wird beispielsweise auf zumindest eine in der Steuervorrichtung gespeicherte Information angewendet, die ein mittels des zumindest einen Produktionsobjekts zu produzierendes Objekt betrifft. Unter Anwenden des Auswahlkriteriums wird der zumindest eine Positionsknotenpunkt bestimmt und somit ermitteln. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, dass manuell von einer Person mittels einer Eingabe an einer Eingabevorrichtung, die mit der Steuervorrichtung gekoppelt ist, der zumindest eine Positionsknotenpunkt elektronisch ausgewählt wird. In diesem Fall kann beispielsweise die Person einen oder mehrere Knotenpunkte in der elektronischen Karte auswählen, um an diesen Knotenpunkten als Positionsknotenpunkten das Produktionsobjekt in der elektronischen Karte zu positionieren.The method according to the invention comprises the following steps: First, at least one position node is electronically selected from the plurality of nodes for positioning the at least one production object on the production area using the control device. In this case, for example, a position node can be selected which is intended, for example, for positioning a center point of a base area of the production object, assuming a predetermined orientation of the production object in space. Alternatively or additionally, for example, four position nodes can be selected, for example in the case of a production object with a square base area. For example, a selection criterion comprising a rule and/or an algorithm can be stored in the control device for the selection. The selection criterion is applied, for example, to at least one piece of information stored in the control device which relates to an object to be produced using the at least one production object. By applying the selection criterion, the at least one position node is determined and thus ascertained. Alternatively or additionally, it is possible for the at least one position node to be electronically selected manually by a person using an input on an input device that is coupled to the control device. In this case, the person can, for example, select one or more nodes in the electronic map in order to position the production object in the electronic map at these nodes as position nodes.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass unter Berücksichtigung eines Objekts, das mittels des zumindest einen Produktionsobjekts hergestellt und/oder bearbeitet wird, ein an das Objekt angepasster Positionsknotenpunkt elektronisch ausgewählt wird. Der angepasste Positionsknotenpunkt wird daraufhin der bevorzugt autonomen Positionierung zugrunde gelegt, das heißt wird dabei realisiert.According to the invention, it is provided that, taking into account an object that is manufactured and/or processed by means of the at least one production object, a position node adapted to the object is selected electronically. The adapted position node is then used as the basis for the preferably autonomous positioning, i.e. is implemented in the process.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Positionieren des zumindest einen Produktionsobjekts an einem der Koordinateninformation des zumindest einen elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkts zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche. Das Positionieren erfolgt bevorzugt autonom. Das Produktionsobjekt wird also physisch an dem Ort auf der Produktionsfläche angeordnet, dessen Koordinaten der Koordinateninformation entsprechen, die dem zumindest einen elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkt zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Produktionsobjekt manuell zum elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkt transportiert wird. Das zumindest eine Produktionsobjekt ist nur an dem Ort auf der Produktionsfläche positionierbar, der einem der mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkten der elektronischen Karte zugeordnet ist. Es ist also nicht möglich, dass das zumindest eine Produktionsobjekt an einem beliebigen Ort auf der Produktionsfläche angeordnet wird, sondern für dessen Positionierung stehen ausschließlich die fest vorgegebenen und bevorzugt äquidistanten Knotenpunkte des elektronisch projizierten Rasters zur Verfügung.In a further method step, the at least one production object is positioned at a location on the production area that is assigned to the coordinate information of the at least one electronically selected position node. The positioning is preferably carried out autonomously. The production object is thus physically arranged at the location on the production area whose coordinates correspond to the coordinate information that is assigned to the at least one electronically selected position node. Alternatively or additionally, it is possible for the production object to be manually transported to the electronically selected position node. The at least one production object can only be positioned at the location on the production area that is assigned to one of the several fixed nodes of the electronic map. It is therefore not possible for the at least one production object to be arranged at any location on the production area; instead, only the fixed and preferably equidistant nodes of the electronically projected grid are available for its positioning.

Es ist daher ein modulares Produktionssystem gegeben, das aus mehreren Modulen zusammengesetzt ist. Die einzelnen Module sind jeweils ein Bereich zwischen den einzelnen Knotenpunkten. Mit anderen Worten wird dem Produktionssystem eine virtuelle Gitterstruktur zugrunde gelegt. Die Gitterstruktur beschreibt ein Raster aus diskret vorgegebenen Koordinaten, das heißt den Koordinateninformationen zu den fest vorgegebenen Knotenpunkten. Auf dem projizierten Raster können die einzelnen Produktionsobjekte, von denen bevorzugt mehrere vorgesehen sind, flexibel angeordnet werden, jedoch nur an einem der diskret vorgegebenen Knotenpunkte. Zudem kann das zumindest eine Produktionsobjekt eindeutig auf der Produktionsfläche anhand des Produktionsknotenpunkts verortet und insbesondere am Ort auf der Produktionsfläche fixiert werden, zum Beispiel mittels einer Befestigungseinrichtung. Es kann hierbei eine Überprüfung der physischen Position mit der virtuellen Position in der elektronischen Karte vorgesehen sein und eine entsprechende Rückmeldung betreffend das Ergebnis der Überprüfung der Steuervorrichtung bereitgestellt werden. Das Produktionsobjekt wird zum Beispiel nicht am Ort auf der Produktionsfläche fixiert, wenn es nur temporär ortsfest sein muss, wie zum Beispiel eine Anlage, die während der Produktion zwischen zwei zu bauenden Objekten hin und her bewegt wird. Mithilfe des elektronischen Auswählens des zumindest einen Positionsknotenpunkts für das zumindest eine Produktionsobjekt kann jederzeit flexibel und zudem zeitlich schnell ein optimaler Ort für das zumindest eine Produktionsobjekt auf der Produktionsfläche ausgewählt und bestimmt werden. Zudem ist die dortige Positionierung bevorzugt autonom möglich, was ein flexibles und schnelles physisches Anpassen einer gesamten Produktionsanlage, das heißt des gesamten Produktionssystems, an eine geänderte Anforderung an die Produktion ermöglicht.There is therefore a modular production system that is made up of several modules. The individual modules are each an area between the individual nodes. In other words, the production system is based on a virtual grid structure. The grid structure describes a grid of discretely specified coordinates, i.e. the coordinate information for the fixed nodes. The individual production objects, of which several are preferably provided, can be flexibly arranged on the projected grid. , but only at one of the discretely specified nodes. In addition, the at least one production object can be clearly located on the production area using the production node and in particular fixed at the location on the production area, for example by means of a fastening device. A check of the physical position with the virtual position in the electronic map can be provided and corresponding feedback regarding the result of the check of the control device can be provided. For example, the production object is not fixed at the location on the production area if it only needs to be temporarily stationary, such as a system that is moved back and forth between two objects to be built during production. By electronically selecting the at least one position node for the at least one production object, an optimal location for the at least one production object on the production area can be selected and determined at any time, flexibly and quickly. In addition, positioning there is preferably possible autonomously, which enables flexible and rapid physical adaptation of an entire production system, i.e. the entire production system, to a changed production requirement.

Ein vorteilhafter Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das zumindest eine Produktionsobjekt zumindest eines von folgenden Objekten ist: Eine zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer ortsfeste Anlage; eine zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer ortsfeste Maschine; ein örtlich und zeitlich flexibles Versorgungselement; ein zeitlich flexibles bewegliches Transportelement. Die zeitlich stabile Maschine weist zum Beispiel eine übergeordnete Steuerungseinheit auf und ist beispielsweise als Roboter ausgebildet. Die zeitlich stabile Anlage weist beispielsweise mehrere Maschinen und somit mehrere Steuerungseinheiten auf, wobei zum Beispiel mittels einer zentralen Steuerungseinrichtung die mehreren Steuerungseinheiten angesteuert werden können. Das örtlich und zeitlich flexible Versorgungselement ist beispielsweise ein sich eigenständig, das heißt bevorzugt vollautonom oder zumindest teilautonom, auf der Produktionsfläche bewegliches Versorgungsfahrzeug. Abhängig von einem Füllstand einer Batterie und/oder eines Treibstofftanks des Versorgungselements, der Anlage, der Maschine und/oder des Transportelements kann das Versorgungselement eigenständig Nachschub an dem entsprechenden Energieträger organisieren und heranschaffen. Das zeitlich flexible und bewegliche Transportelement ist beispielsweise ein sogenannter Skit, das heißt ein Fahrzeug, das zum Transportieren von beispielsweise dem zu produzierenden Objekt und/oder zumindest einem Hilfsmittel und/oder zumindest einem Hilfsgut ausgebildet ist. Das Transportelement fährt beispielsweise vollautonom oder zumindest teilautonom zwischen einzelnen ortsfesten Anlage und/oder Maschinen hin und/oder her. Es kann alternativ oder zusätzlich dazu vorgesehen sein, dass das Transportelement, zum Beispiel im Sinne einer Fließbandfertigung, zwischen einzelnen Anlagen und Maschinen bewegt werden und zum Beispiel über die Transportelemente hindurchfahren kann. Zudem oder alternativ kann die Maschine und/oder die Anlage, je nach Transportelement und zu produzierendem Objekt, jeweils fahrbar sein und/oder sich bewegen und an den Produktionsprozess anpassen lassen. Bevorzugt kann sich das zeitlich flexible bewegliche Transportelement nur entlang dem vorgegebenen projizierten Raster, das heißt entlang der vorgegebenen Gitterstruktur beziehungsweise von einem Knotenpunkt zu einem benachbarten Knotenpunkt und von dort zu einem weiteren benachbarten Knotenpunkt des benachbarten Knotenpunkts, bewegen.An advantageous embodiment provides that the at least one production object is at least one of the following objects: A system that is stationary for at least a predetermined period of time; a machine that is stationary for at least a predetermined period of time; a supply element that is flexible in terms of location and time; a transport element that is flexible in terms of time. The machine that is stable in terms of time has, for example, a higher-level control unit and is designed as a robot, for example. The system that is stable in terms of time has, for example, several machines and thus several control units, whereby the several control units can be controlled, for example, by means of a central control device. The supply element that is flexible in terms of location and time is, for example, a supply vehicle that moves independently, i.e. preferably fully autonomously or at least partially autonomously, on the production area. Depending on the fill level of a battery and/or a fuel tank of the supply element, the system, the machine and/or the transport element, the supply element can independently organize and obtain supplies of the corresponding energy source. The temporally flexible and movable transport element is, for example, a so-called skit, i.e. a vehicle that is designed to transport, for example, the object to be produced and/or at least one auxiliary tool and/or at least one auxiliary material. The transport element travels, for example, fully autonomously or at least partially autonomously back and forth between individual stationary systems and/or machines. Alternatively or additionally, it can be provided that the transport element, for example in the sense of assembly line production, can be moved between individual systems and machines and, for example, can drive over the transport elements. In addition or alternatively, depending on the transport element and the object to be produced, the machine and/or the system can each be mobile and/or move and can be adapted to the production process. Preferably, the temporally flexible movable transport element can only move along the predetermined projected grid, i.e. along the predetermined grid structure or from one node to an adjacent node and from there to another adjacent node of the adjacent node.

Letztendlich kann als Produktionsobjekt eine beliebige bewegliche oder nur während eines Positionswechsels bewegliche Vorrichtung vorgesehen sein, das zur Herstellung und/oder Bearbeitung eines Objekts, also eines Produkts, geeignet ist. Hierdurch wird letztendlich das Konzept der Positionierung des Produktionsobjekts an einem der vorgegebenen Positionsknotenpunkte auf zahlreiche und bevorzugt alle einzelnen Komponenten, die während der Produktion des Objekts benötigt werden, übertragen, sodass letztendlich alle Komponenten, die für die Produktion benötigt werden, auf einem entsprechend elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkt virtuell verortet und physisch positioniert werden.Ultimately, any device that is movable or only movable during a position change and is suitable for producing and/or processing an object, i.e. a product, can be provided as a production object. This ultimately transfers the concept of positioning the production object at one of the specified position nodes to numerous and preferably all individual components that are required during the production of the object, so that ultimately all components that are required for production are virtually located and physically positioned at an appropriately electronically selected position node.

Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass relative Positionierungspunkte vorgesehen sind. Diesem Vorgehen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es sonst keine genaue Ortung der Produktionsobjekte, zum Beispiel zwischen zwei oder mehreren Positionsknotenpunkten und/oder Knotenpunkten, gibt. Zum Bespiel könnte das Produktionsobjekt und/oder das zu produzierende Objekt zumindest eine weiter Position auf der Produktionsfläche einnehmen und dieser weiteren Position könnte zumindest eine Zusatzinformationen, zum Beispiel betreffend die Produktion des Objekts, zugeordnet sein. Die Zusatzinformation ist zum Beispiel eine Zwischenposition, eine Orientierung, ein Ausmaß, das heißt eine Größeninformation, eine Richtung und/oder eine Geschwindigkeit. Die Zusatzinformation kann daher zum Beispiel folgendermaßen ausgestaltet sein: Position x = 2,65; Position y = 3,15; Orientierung = 35 Grad; Geschwindigkeit = 3,5 Kilometer pro Stunde, wobei x und y zwei senkrecht zueinander angeordnete Richtungen beschreiben, die die Produktionsfläche aufspannen.Alternatively or additionally, relative positioning points can be provided. This procedure is based on the knowledge that otherwise there is no precise location of the production objects, for example between two or more position nodes and/or nodes. For example, the production object and/or the object to be produced could occupy at least one further position on the production area and at least one additional piece of information, for example relating to the production of the object, could be assigned to this further position. The additional information is, for example, an intermediate position, an orientation, an extent, i.e. size information, a direction and/or a speed. The additional information can therefore be designed as follows, for example: Position x = 2.65; Position y = 3.15; Orientation = 35 degrees; Speed = 3.5 kilometers per hour, where x and y describe two directions arranged perpendicular to one another that span the production area.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass eine Produktionsroutine für das zumindest eine am ausgewählten Positionsknotenpunkt positionierte Produktionsobjekt mittels der Steuervorrichtung elektronisch geplant wird. Die elektronisch geplanten Produktionsroutine wird mittels des zumindest einen Produktionsobjekts durchgeführt. Die geplante Produktionsroutine weist bevorzugt zumindest eine Bewegungsvorschrift auf, wobei die Bewegungsvorschrift eine Bewegung des zumindest einen Produktionsobjekts beschreibt. Die Bewegungsvorschrift beschreibt beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder eine Route, die von dem zeitlich flexiblen beweglichen Transportelement als Produktionsobjekt abgefahren wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Produktionsroutine eine Maschinenkonfiguration für die ortsfeste Maschine und/oder Anlage aufweisen. Für das zeitlich und örtlich flexible Versorgungselement kann die Bewegungsvorschrift der Produktionsroutine Angaben zu einem Fahrweg und/oder zu einem Abstand zu anderen Produktionsobjekten aufweisen. Besonders bevorzugt umfasst die Produktionsroutine einen Bewegungspfad entlang des projizierten Rasters, einen Abstand zu einem anderen Produktionsobjekt und/oder eine Geschwindigkeit im Falle eines beweglichen Produktionsobjekts. Die konkreten Einstellungen gemäß der Produktionsroutine beziehungsweise der Bewegungsvorschrift der Produktionsroutine sind hierbei beliebig einstellbar und bevorzugt von dem zu produzierenden Objekt abhängig. Es erfolgt also nicht nur die Planung der Positionierung des zumindest einen Produktionsobjekts auf der Produktionsfläche, sondern es erfolgt ebenfalls eine elektronische Bestimmung einer Produktionskonfiguration, das heißt eine tatsächliche elektronische Vorbereitung der Herstellungskonfiguration inklusive eines Produktionsflächenlayouts, aber auch inklusive von Fahrprofilen, das heißt Geschwindigkeiten und Wegen, die von den einzelnen Produktionsobjekten zurückgelegt werden. Letztendlich ist also auch die tatsächliche Produktion des Objekts gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren elektronisch planbar und anschließend durchführbar, was das Produktionssystem besonders einfach zur vollständigen Planung einer neuer Produktionsstruktur heranziehen lässt.According to a further embodiment, it is provided that a production routine for the at least one production object positioned at the selected position node is planned electronically by means of the control device. The electronically planned production routine is carried out by means of the at least one production object. The planned production routine preferably has at least one movement instruction, wherein the movement instruction describes a movement of the at least one production object. The movement instruction describes, for example, a speed and/or a route that is traveled by the temporally flexible, movable transport element as a production object. Alternatively or additionally, the production routine can have a machine configuration for the stationary machine and/or system. For the temporally and spatially flexible supply element, the movement instruction of the production routine can have information on a travel path and/or a distance to other production objects. The production routine particularly preferably comprises a movement path along the projected grid, a distance to another production object and/or a speed in the case of a movable production object. The specific settings according to the production routine or the movement instruction of the production routine can be set as desired and preferably depend on the object to be produced. Not only is the positioning of at least one production object on the production area planned, but a production configuration is also determined electronically, i.e. an actual electronic preparation of the manufacturing configuration including a production area layout, but also including travel profiles, i.e. speeds and paths covered by the individual production objects. Ultimately, the actual production of the object can also be planned electronically and then carried out according to the method according to the invention, which makes it particularly easy to use the production system for the complete planning of a new production structure.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das modulare Produktionssystem eine Erfassungseinrichtung aufweist. Die Erfassungseinrichtung ist beispielsweise eine Sensoreinrichtung wie zum Beispiel zumindest eine Kamera, die beispielsweise an einer Decke, die der Produktionsfläche gegenüberliegt, angeordnet ist. Die Kamera kann also in einer Hochrichtung senkrecht zur Produktionsfläche betrachtet von oben die gesamte Produktionsfläche und/oder zumindest einen Teilbereich der Produktionsfläche in Form von statischen und/oder bewegten Bilddaten erfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Erfassungseinrichtung ein in der Produktionsfläche angeordneter Sensor, beispielsweise ein Kontaktsensor und/oder ein Lichtsensor sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann als Erfassungseinrichtung eine Eigenpositionsbestimmungsvorrichtung des zumindest einen Produktionsobjekts vorgesehen sein, die beispielsweise basierend auf einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS für Global navigation satellite system) eine Eigenposition des jeweiligen Produktionsobjekts erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Eigenposition über eine drahtlose Verbindung zur Steuervorrichtung bereitgestellt werden, beispielsweise über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN für Wireless Local Area Network), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution Advanced (LTE-A) oder Fifth Generation (5G).An additional embodiment provides that the modular production system has a detection device. The detection device is, for example, a sensor device such as at least one camera, which is arranged, for example, on a ceiling opposite the production area. The camera can therefore capture the entire production area and/or at least a portion of the production area in the form of static and/or moving image data when viewed from above in a vertical direction perpendicular to the production area. Alternatively or additionally, the detection device can be a sensor arranged in the production area, for example a contact sensor and/or a light sensor. Alternatively or additionally, a self-positioning device of the at least one production object can be provided as the detection device, which can detect the position of the respective production object, for example based on a global navigation satellite system (GNSS). Alternatively or additionally, the self-position can be provided via a wireless connection to the control device, for example via a wireless local area network (WLAN), a Bluetooth connection and/or a mobile data network, for example based on the Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution Advanced (LTE-A) or Fifth Generation (5G) mobile communications standard.

Mittels der Erfassungseinrichtung werden das zumindest eine Produktionsobjekt beschreibende Erfassungsdaten erfasst. Im Falle der Kamera können beispielsweise die statischen und/oder bewegten Bilddaten des Produktionsobjekts erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die tatsächliche Position des Produktionsobjekts anhand der Daten des Kontaktsensors im Boden und/oder der Positionsbestimmungseinrichtung als Erfassungseinrichtung erfasst werden. Die Erfassungsdaten werden bevorzugt der Steuervorrichtung bereitgestellt, sodass diese die Erfassungsdaten beispielsweise auswerten kann. Hierdurch ist beispielsweise eine Datenerhebung in Echtzeit möglich, wobei beispielsweise eine Überwachung der tatsächlichen Position des zumindest einen Produktionsobjekts auf der Produktionsfläche überprüft werden kann. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass eine echtzeitfähige, virtuelle Abbildung und somit zum Beispiel ein virtueller Zwilling der Produktionsumgebung, das heißt zum Beispiel zumindest der Produktionsfläche mit dem zumindest einen Produktionsobjekt, erstellt wird. Letztendlich erlaubt das Vorsehen der Erfassungseinrichtung zumindest prinzipiell eine Datenerhebung und Datenanalyse hinsichtlich einer Realisierung und/oder Funktionsweise des modularen Produktionssystems.The detection device is used to detect detection data describing the at least one production object. In the case of the camera, for example, the static and/or moving image data of the production object can be detected. Alternatively or additionally, the actual position of the production object can be detected using the data from the contact sensor in the floor and/or the position determination device as a detection device. The detection data is preferably provided to the control device so that it can, for example, evaluate the detection data. This makes it possible, for example, to collect data in real time, whereby, for example, monitoring of the actual position of the at least one production object on the production area can be checked. It can be provided here that a real-time, virtual image and thus, for example, a virtual twin of the production environment, that is, for example, at least of the production area with the at least one production object, is created. Ultimately, the provision of the detection device allows, at least in principle, data collection and data analysis with regard to the implementation and/or functioning of the modular production system.

Besonders bevorzugt sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass durch Anwenden eines Überprüfungskriteriums auf die erfassten Erfassungsdaten festgestellt wird, ob sich das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt am zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche befindet. Die Erfassungseinrichtung wird vom modularen Produktionssystem umfasst. Falls die Produktionsroutine elektronisch geplant wird, kann alternativ oder zusätzlich dazu durch Anwenden des Überprüfungskriteriums auf die erfassten Erfassungsdaten festgestellt werden, ob das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt die geplante Produktionsroutine durchführt. Im Rahmen des Anwendens des Überprüfungskriteriums kann beispielsweise eine elektronische Darstellung des tatsächlichen Orts auf der Produktionsfläche, an dem das Produktionsobjekt positioniert ist, und/oder die tatsächlich durchgeführte Produktionsroutine elektronisch abgebildet werden. Diese elektronische Abbildung kann mit dem ausgewählten Positionsknotenpunkt, der einem Ort auf der Produktionsfläche zugeordnet ist, beziehungsweise mit der elektronisch geplanten Produktionsroutine verglichen werden, wobei etwaige Abweichungen festgestellt werden können. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die elektronische Abbildung mit einer aktuellen Position relativ zum ausgewählten Positionsknotenpunkt verglichen werden, zum Beispiel wenn sich das Produktionsobjekt zwischen zwei oder mehreren Positionsknotenpunkten und/oder Knotenpunkten befindet. Das Überprüfungskriterium ist eine Vorschrift und/oder ein Algorithmus, die beziehungsweise der bevorzugt in der Steuervorrichtung gespeichert ist oder zumindest der Steuervorrichtung bereitgestellt wird. Das Überprüfungskriterium weist beispielsweise Informationen zum elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkt und/oder zur elektronisch geplanten Produktionsroutine auf. Letztendlich erfolgt also die echtzeitnahe Datenerhebung und Analyse der tatsächlichen Position des Produktionsobjekts auf der Produktionsfläche sowie der von dem Produktionsobjekt durchgeführten Produktionsroutine. Insbesondere ergänzt durch die Daten der Kamera an der Decke können beispielsweise auf der Produktionsfläche stehende und/oder laufende Personen, aber auch Fehler während des Produktionsvorgangs, das heißt Fehler während einer Durchführung der Produktionsroutine, erkannt und festgestellt werden. Dies macht das Produktionssystem besonders zuverlässig.Particularly preferably, an embodiment provides that by applying a verification criterion to the recorded detection data, it is determined whether the at least one positioned production object is located at the assigned location on the production area. The detection device is included in the modular production system. If the production routine is planned electronically, alternatively or additionally, by applying the verification criterion to the recorded detection data, it can be determined whether the at least one positioned production object is located at the assigned location on the production area. whether the at least one positioned production object is carrying out the planned production routine. As part of the application of the verification criterion, for example, an electronic representation of the actual location on the production area where the production object is positioned and/or the production routine actually carried out can be electronically mapped. This electronic map can be compared with the selected position node assigned to a location on the production area or with the electronically planned production routine, whereby any deviations can be determined. Alternatively or additionally, the electronic map can be compared with a current position relative to the selected position node, for example if the production object is located between two or more position nodes and/or nodes. The verification criterion is a rule and/or an algorithm that is preferably stored in the control device or at least provided to the control device. The verification criterion includes, for example, information on the electronically selected position node and/or the electronically planned production routine. Ultimately, the actual position of the production object on the production area and the production routine carried out by the production object are collected and analyzed in near real time. In particular, supplemented by the data from the camera on the ceiling, people standing and/or walking on the production area, as well as errors during the production process, i.e. errors while carrying out the production routine, can be detected and identified. This makes the production system particularly reliable.

Ferner sieht es ein zusätzliches Ausführungsbeispiel vor, dass, falls sich das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt an einem vom zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche abweichenden tatsächlichen Ort befindet und/oder, falls die durchgeführte Produktionsroutine von der geplanten Produktionsroutine abweicht, eine korrigierte Produktionsroutine elektronisch geplant und durchgeführt wird. Als Ergebnis der Anwendung des Überprüfungskriteriums kann also eine Echtzeitsteuerung der mittels des Produktionsobjekts durchgeführten Produktion erfolgen. Es wird somit die Datenerhebung, das heißt das Erfassen der Erfassungsdaten, direkt mit einer Steuerung der tatsächlichen Produktion und gegebenenfalls einem Eingriff in die Produktionsroutine bei unerwarteten Ergebnissen ermöglicht. Wird beispielsweise festgestellt, dass zum Beispiel aufgrund eines Maschinenausfalls und/oder aufgrund von Nacharbeiten die durchgeführte Produktionsroutine von der geplanten Produktionsroutine abweicht, kann dieser offensichtlichen Fehlplanung und/oder Fehldurchführung entgegengewirkt werden, indem die korrigierte Produktionsroutine elektronisch geplant und bevorzugt anschließend durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zum Beispiel immer dann, wenn das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt, das beispielsweise ein zeitlich bewegliches Transportelement ist, zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nicht an dem Ort angeordnet ist, an dem es gemäß der Auswahl des Positionsknotenpunkts angeordnet sein sollte, kann dieser offensichtlichen Fehlpositionierung entgegengetreten werden, indem die korrigierte Produktionsroutine umgesetzt wird. Hierbei wird angenommen, dass die korrigierte Produktionsroutine eine Positionsänderung des Produktionsobjekts zum dem ausgewählten Positionsknotenpunkt zugeordneten Ort umfasst. Alternativ oder zusätzlich zur korrigierten Produktionsroutine kann zumindest ein korrigierter Positionsknotenpunkt ausgewählt werden sowie ein korrigiertes Positionieren erfolgen. Bevorzugt wird die korrigierte Produktionsroutine autonom von dem Produktionsobjekt und/oder mehreren Produktionsobjekten des Produktionssystems durchgeführt. Hierdurch wird eine Flexibilisierung der Produktion durch nachträgliche Korrektur beispielsweise eines Fahrwegs, eines Abstands zwischen einzelnen Produktionsobjekten und/oder einer Anpassung einer Maschinenkonfiguration erreicht.Furthermore, an additional embodiment provides that if the at least one positioned production object is located at an actual location that differs from the assigned location on the production area and/or if the production routine carried out deviates from the planned production routine, a corrected production routine is planned and carried out electronically. As a result of the application of the verification criterion, real-time control of the production carried out using the production object can therefore take place. This enables data collection, i.e. the recording of the recording data, to be directly linked to control of the actual production and, if necessary, intervention in the production routine in the event of unexpected results. If, for example, it is determined that the production routine carried out deviates from the planned production routine due to a machine failure and/or rework, this obvious planning error and/or incorrect execution can be counteracted by electronically planning the corrected production routine and, preferably, subsequently carrying it out. Alternatively or additionally, for example, whenever the at least one positioned production object, which is for example a temporally movable transport element, is not arranged at the location at which it should be arranged according to the selection of the position node at a given time, this obvious incorrect positioning can be counteracted by implementing the corrected production routine. It is assumed here that the corrected production routine includes a change in position of the production object to the location assigned to the selected position node. Alternatively or in addition to the corrected production routine, at least one corrected position node can be selected and corrected positioning can take place. The corrected production routine is preferably carried out autonomously by the production object and/or several production objects of the production system. This makes production more flexible by subsequently correcting, for example, a travel path, a distance between individual production objects and/or an adjustment of a machine configuration.

Ein Positionieren und Durchführen im Sinne der Erfindung ist stets als physischer Vorgang zu verstehen, das heißt nicht als rein elektronischer oder virtueller Vorgang.Positioning and execution within the meaning of the invention is always to be understood as a physical process, i.e. not as a purely electronic or virtual process.

Besonders bevorzugt ist es gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Flexibilisierung der Produktion vom tatsächlich bearbeiteten Objekt abhängt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass unter Berücksichtigung des Objekts, das mittels des zumindest einen Produktionsobjekts hergestellt und/oder bearbeitet wird, eine an das Objekt angepasste Produktionsroutine elektronisch geplant wird. Die angepasste Produktionsroutine kann daraufhin dem Durchführen der Produktionsroutine zugrunde gelegt werden, das heißt dabei realisiert werden. Berücksichtigt wird zum Beispiel eine Größe und/oder ein Material des Objekts. Es kann beispielsweise ein Fahrweg eines beweglichen Produktionsobjekts, eine Maschinenkonfiguration und/oder ein Abstand zu anderen benachbarten Produktionsobjekten an eine Größe des Objekts angepasst werden. Hierdurch kann beispielsweise die Produktion flexibel an verschieden große Fahrzeugkarosserien und somit an verschieden große herzustellende Fahrzeuge flexibel und dynamisch angepasst werden. Dies ermöglicht, dass sich die entsprechenden Produktionsobjekte gemäß der angepassten Produktionsroutine zum angepassten Positionsknotenpunkt bevorzugt autonom bewegen, um beispielsweise nacheinander Fahrzeugkarosserien unterschiedliche Größe herzustellen und/oder bearbeiten zu können. Dies ermöglicht eine besonders dynamische und vorteilhafte Echtzeitsteuerung der Produktion des Objekts.According to one embodiment, it is particularly preferred that the flexibilization of production depends on the object actually processed. In other words, it is provided that, taking into account the object that is manufactured and/or processed by means of the at least one production object, a production routine adapted to the object is planned electronically. The adapted production routine can then be used as the basis for carrying out the production routine, i.e. can be implemented in the process. For example, a size and/or a material of the object is taken into account. For example, a travel path of a movable production object, a machine configuration and/or a distance to other neighboring production objects can be adapted to a size of the object. This allows, for example, production to be flexibly and dynamically adapted to vehicle bodies of different sizes and thus to vehicles of different sizes to be manufactured. This enables the corresponding production objects to adapt to the adapted product. tion routine to the adjusted position node, preferably autonomously, in order to be able to produce and/or process vehicle bodies of different sizes one after the other, for example. This enables particularly dynamic and advantageous real-time control of the production of the object.

Besonders bevorzugt ist das Produktionsobjekt an genau einem Positionsknotenpunkt angeordnet, das heißt nur ein bestimmter Punkt auf einer Unterseite des Produktionsobjekts ist dem Positionsknotenpunkt auf dem projizierten Raster und somit einem bestimmten Ort auf der Produktionsfläche zugeordnet. Hierbei kann beispielsweise eine vordefinierte Ecke einer mehrseitigen Unterseite des Produktionsobjekts ausgewählt und relativ zum Positionsknotenpunkt beziehungsweise dem Ort, dem der Positionsknotenpunkt zugeordnet ist, elektronisch angeordnet und physisch positioniert werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann beispielsweise ein Mittelpunkt der Unterseite des Produktionsobjekts relativ zum Positionsknotenpunkt beziehungsweise Ort auf der Produktionsfläche betrachtet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu können mehrere vordefinierte Punkte und/oder Bereiche auf der Unterseite des Produktionsobjekts berücksichtigt werden, sodass beispielsweise mehrere Positionsknotenpunkte elektronisch ausgewählt werden können. Im Falle von einem oder mehreren Positionsknotenpunkten ist es möglich, beispielsweise eine Ausrichtung des Produktionsobjekts relativ zur Produktionsfläche und dem darauf projizierten Raster vorzugeben. Die Unterseite ist beispielsweise eine Grundfläche des Produktionsobjekts. Die Unterseite ist bevorzugt parallel zur Produktionsfläche angeordnet und liegt dieser gegenüber. Die Unterseite ist bevorzugt die der Produktionsfläche zugewandte Seite des Produktionsobjekts. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Größe der Unterseite des Produktionsobjekts berücksichtigt werden, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere Positionsknotenpunkte ausgewählt werden.Particularly preferably, the production object is arranged at exactly one position node, i.e. only a specific point on a bottom side of the production object is assigned to the position node on the projected grid and thus to a specific location on the production area. In this case, for example, a predefined corner of a multi-sided bottom side of the production object can be selected and electronically arranged and physically positioned relative to the position node or the location to which the position node is assigned. Alternatively or additionally, for example, a center point of the bottom side of the production object can be considered relative to the position node or location on the production area. Alternatively or additionally, several predefined points and/or areas on the bottom side of the production object can be taken into account, so that, for example, several position nodes can be selected electronically. In the case of one or more position nodes, it is possible, for example, to specify an orientation of the production object relative to the production area and the grid projected onto it. The bottom side is, for example, a base area of the production object. The bottom side is preferably arranged parallel to the production area and is opposite it. The bottom side is preferably the side of the production object facing the production area. Alternatively or additionally, a size of the bottom of the production object may be taken into account to determine whether one or more position nodes are selected.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das modulare Produktionssystem. Das modulare Produktionssystem weist eine Steuervorrichtung, eine Produktionsfläche, eine elektronische Karte der Produktionsfläche und zumindest ein Produktionsobjekt zum Positionieren auf der Produktionsfläche auf. Die elektronische Karte weist eine jeweilige Koordinateninformation von mehreren fest vorgegebenen und bevorzugt äquidistanten Knotenpunkten eines auf die Produktionsfläche projizierten Rasters auf. Die elektronische Karte kann zudem die Eigenschaft aufweisen, dass sie die reale Abbildung der physischen Produktion sowie die zukünftige Planung der Produktion, zum Beispiel inklusive. Prozesse und/oder Produkte, beinhaltet. Mit anderen Worten bildet die elektronische Karte einen Master der aktuellen und/oder zukünftigen Produktion. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, unter Berücksichtigung eines Objekts, das mittels des zumindest einen Produktionsobjekts hergestellt und/oder bearbeitet wird, elektronisch einen Positionsknotenpunkt aus den mehreren Knotenpunkten zum Positionieren des zumindest einen Produktionsobjekts auf der Produktionsfläche elektronisch auszuwählen. Das Produktionssystem ist dazu ausgebildet, das zumindest eine Produktionsobjekt an einem dem elektronischen ausgewählten Positionsknotenpunkt zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche zu positionieren, wobei das zumindest eine Produktionsobjekt nur an dem Ort auf der Produktionsfläche positionierbar ist, der einem der mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkte der elektronischen Karte zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu können Zwischenpositionen zwischen den fest vorgegebenen Knotenpunkten vorgesehen sein. Zum Beispiel eine jeweilige Zwischenposition mittig zwischen zwei, beispielsweise benachbarten, Knotenpunkten. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße modulare Produktionssystem dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Ferner ist das erfindungsgemäße Produktionssystem dazu ausgebildet, eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele und bevorzugt eine Kombination von mehreren der beschriebenen Ausführungsbeispielen durchzuführen. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße modulare Produktionssystem.A further aspect of the invention relates to the modular production system. The modular production system has a control device, a production area, an electronic map of the production area and at least one production object for positioning on the production area. The electronic map has respective coordinate information from several fixed and preferably equidistant nodes of a grid projected onto the production area. The electronic map can also have the property that it contains the real representation of the physical production as well as the future planning of the production, for example including processes and/or products. In other words, the electronic map forms a master of the current and/or future production. The control device is designed to electronically select a position node from the several nodes for positioning the at least one production object on the production area, taking into account an object that is manufactured and/or processed using the at least one production object. The production system is designed to position the at least one production object at a location on the production area that is assigned to the electronically selected position node, wherein the at least one production object can only be positioned at the location on the production area that is assigned to one of the several fixed nodes of the electronic map. Alternatively or additionally, intermediate positions can be provided between the fixed nodes. For example, a respective intermediate position in the middle between two, for example adjacent, nodes. In other words, the modular production system according to the invention is designed to carry out the method according to the invention. Furthermore, the production system according to the invention is designed to carry out one of the described embodiments and preferably a combination of several of the described embodiments. The preferred embodiments described in connection with the method according to the invention and their advantages apply accordingly, where applicable, to the modular production system according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel des modularen Produktionssystems sieht vor, dass die Produktionsfläche mehrere Bodenelemente aufweist. Die mehreren Bodenelemente bilden das auf die Produktionsfläche projizierte Raster physisch nach. Die Bodenelemente weisen beispielsweise eine quadratische Oberfläche auf. Die Bodenelemente sind bevorzugt nebeneinander angeordnet und beispielsweise auf der Produktionsfläche befestigt. Bevorzugt sind die einzelnen Bodenelemente äquidistant zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist zwischen jeweils zwei Bodenelementen ein Zwischenraum angeordnet. Der Zwischenraum ist bevorzugt als Loch an aufeinandertreffenden Ecken der benachbarten Bodenelemente ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann er als Spalt ausgebildet sein. Es kann ferner zusätzlich zu den Bodenelementen eine Abdeckplatte vorgesehen sein, die auf den mehreren Bodenelementen angeordnet ist, um eine glatte Oberfläche der Produktionsfläche bereitstellen zu können. Letztendlich kann also das auf die Produktionsfläche projizierte Raster nicht nur als virtuelle Gitterstruktur vorgesehen sein, sondern auch als tatsächliche physische Gitterstruktur in Form der mehreren Bodenelemente ausgebildet sein. Es ist also zusätzlich zu dem rein elektronischen Raster an Knotenpunkten auch die tatsächliche physische Ausgestaltung einer Produktionsfläche umfassend mehrere einzelne Bodenplatten, also die Bodenelemente, möglich.One embodiment of the modular production system provides that the production area has several floor elements. The several floor elements physically reproduce the grid projected onto the production area. The floor elements have, for example, a square surface. The floor elements are preferably arranged next to one another and, for example, fastened to the production area. The individual floor elements are preferably arranged equidistant from one another. Particularly preferably, a gap is arranged between two floor elements. The gap is preferably designed as a hole at the corners of the adjacent floor elements where they meet. Alternatively or additionally, it can be designed as a gap. In addition to the floor elements, a cover plate can also be provided, which is arranged on the several floor elements in order to be able to provide a smooth surface of the production area. Ultimately, the grid projected onto the production area can therefore not only be provided as a virtual grid structure, but also as an actual physical grid structure in the form of the several floor elements. It is In addition to the purely electronic grid of nodes, the actual physical design of a production area comprising several individual floor panels, i.e. the floor elements, is also possible.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass zumindest an einem der Orte, der einem der Knotenpunkte zugeordnet ist, ein Zwischenraum zwischen zumindest zwei der mehreren Bodenelemente angeordnet ist. In dem Zwischenraum ist eine Befestigungseinrichtung angeordnet, die dazu ausgebildet ist, das zumindest eine Produktionsobjekt an der Produktionsfläche zu befestigen. Die Befestigungseinrichtung ist beispielsweise eine Komponente des Produktionsobjekts selbst. Die Befestigungseinrichtung kann als zumindest eine ausfahrbare Stelze des Produktionsobjekts ausgebildet sein, die in den Zwischenraum ausgefahren werden kann. Die Befestigungseinrichtung kann beispielsweise im Zwischenraum selbst und/oder an einem unteren Ende des Zwischenraums und somit an einem beispielsweise auf der Produktionsfläche selbst angeordneten unteren Bereich der Bodenelemente befestigt werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass beispielsweise die Anlage und/oder Maschine als Produktionsobjekt fest und zuverlässig auf der Produktionsfläche positioniert sein kann.A further embodiment provides that at least at one of the locations that is assigned to one of the nodes, a gap is arranged between at least two of the several floor elements. A fastening device is arranged in the gap, which is designed to fasten the at least one production object to the production area. The fastening device is, for example, a component of the production object itself. The fastening device can be designed as at least one extendable stilt of the production object that can be extended into the gap. The fastening device can be fastened, for example, in the gap itself and/or at a lower end of the gap and thus to a lower region of the floor elements arranged, for example, on the production area itself. This can ensure that, for example, the system and/or machine can be firmly and reliably positioned as a production object on the production area.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann in dem Zwischenraum ein Verbindungselement angeordnet sein. Das Verbindungselement ist dazu ausgebildet, eine Verbindung zu einer unterhalb der Bodenelemente angeordneten Informationsleitung und/oder Versorgungsleitung der Produktionsfläche bereitzustellen. Das zumindest eine Produktionsobjekt ist mittels des Verbindungselements an die Informationsleitung und/oder die Versorgungsleitung, das heißt an die entsprechende Leitung, anschließbar. Bevorzugt ist das zumindest eine Produktionsobjekt mittels des Verbindungselements an die Informationsleitung und/oder die Versorgungsleitung angeschlossen. Der Zwischenraum bildet mit anderen Worten einen Verbindungskanal, über den das Produktionselement an die Informationsleitung und/oder die Versorgungsleitung angeschlossen wird. Es kann beispielsweise als Verbindungselement ein Kabel vorgesehen sein, das das Produktionsobjekt beispielsweise mit der Versorgungsleitung und/oder der Informationsleitung verbindet. Die Versorgungsleitung kann beispielsweise eine Stromleitung zur Versorgung des Produktionsobjekts mit elektrischer Energie sein. Die Informationsleitung ist beispielsweise eine Datenleitung, wie beispielsweise ein Kabel einer zumindest teilweise drahtbasierten Internetverbindung, über die beispielsweise das Produktionsobjekt von der Steuervorrichtung die Produktionsroutine empfangen kann. Die Informationsleitung stellt mit anderen Worten eine Kommunikationsverbindung dar.Alternatively or additionally, a connecting element can be arranged in the intermediate space. The connecting element is designed to provide a connection to an information line and/or supply line of the production area arranged below the floor elements. The at least one production object can be connected to the information line and/or the supply line, i.e. to the corresponding line, by means of the connecting element. Preferably, the at least one production object is connected to the information line and/or the supply line by means of the connecting element. In other words, the intermediate space forms a connecting channel via which the production element is connected to the information line and/or the supply line. For example, a cable can be provided as the connecting element, which connects the production object, for example, to the supply line and/or the information line. The supply line can, for example, be a power line for supplying the production object with electrical energy. The information line is, for example, a data line, such as a cable of an at least partially wire-based Internet connection, via which, for example, the production object can receive the production routine from the control device. In other words, the information line represents a communication connection.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine induktive Energieversorgung des zumindest einen Produktionsobjekts vorgesehen sein und/oder eine drahtlose Informationsleitung zwischen dem zumindest einen Produktionsobjekt und einem anderen Produktionsobjekt und/oder der Steuervorrichtung vorgesehen sein. Die drahtlose Informationsleitung ist eine drahtlose Kommunikationsverbindung, beispielsweise über WLAN, eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein mobiles Datennetzwerk, beispielsweise basierend auf dem Mobilfunkstandard LTE, LTE-A oder 5G.Alternatively or additionally, an inductive energy supply of the at least one production object can be provided and/or a wireless information line can be provided between the at least one production object and another production object and/or the control device. The wireless information line is a wireless communication connection, for example via WLAN, a Bluetooth connection and/or a mobile data network, for example based on the mobile radio standard LTE, LTE-A or 5G.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Versorgungsleitung und/oder Informationsleitung von der Decke her zum zumindest einen Produktionsobjekt führen, wobei die Decke in der Hochrichtung der Fabrik gegenüber der Produktionsfläche mit den Bodenelementen angeordnet ist. Es kann beispielsweise eine Druckluftzufuhr von der Decke her vorgesehen sein, die über beispielsweise einen Druckluftschlauch als Verbindungselement mit dem Produktionsobjekt verbunden sein kann.Alternatively or additionally, the supply line and/or information line can lead from the ceiling to at least one production object, with the ceiling being arranged in the vertical direction of the factory opposite the production area with the floor elements. For example, a compressed air supply can be provided from the ceiling, which can be connected to the production object via, for example, a compressed air hose as a connecting element.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, entsprechende Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer Kombination von mehreren der beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung entsprechende Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, eines der beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer Kombination von mehreren der beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.A further aspect of the invention relates to the control device. The control device has a processor device which is set up to carry out corresponding method steps of the method according to the invention, one of the described embodiments of the method according to the invention and/or a combination of several of the described embodiments of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller. Furthermore, the processor device can have program code which is set up to carry out corresponding method steps of the method according to the invention, one of the described embodiments of the method according to the invention and/or a combination of several of the described embodiments of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.

Hinsichtlich der virtuellen Abbildung der Produktionsfläche kann es vorgesehen sein, dass ein realitätsnaher virtueller Zwilling erzeugt wird, ein Abgleich zwischen der realen Anordnung auf der Produktionsfläche und der virtuellen Anordnung in der elektronischen Karte erfolgt, eine lokale Intelligenz und/oder Schwarmintelligenz in der Maschine und/oder der Anlagen vorgesehen ist, eine zentrale Intelligenz in der virtuellen Abbildung, das heißt in der elektronischen Karte, vorgesehen ist, die Verfahrensschritte Planung, Abgleich, Steuerung und Optimierung durchgeführt werden und/oder sich eine starre Produktionsstraße mit einer sich kontinuierlich anpassenden Positionierung, das heißt zum Beispiel Aufstellung, der Maschine und/oder Anlage im Produktionsfluss gegenüberstehen.With regard to the virtual representation of the production area, it can be provided that a realistic virtual twin is created, a comparison is made between the real arrangement on the production area and the virtual arrangement in the electronic map, a local intelligence and/or swarm intelligence is provided in the machine and/or the systems, a central intelligence is provided in the virtual representation, i.e. in the electronic map, the process steps of planning, comparison, control and optimization are carried out and/or a rigid production line with a continuously adapting positioning, i.e. for example the arrangement of the machine and/or system in the production flow.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Draufsicht auf ein modulares Produktionssystem,
2 eine schematische Seitenansicht des Produktionssystems; und
3 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen eines Verfahrens zum Betreiben des modularen Produktionssystems.

In the following, embodiments of the invention are described.

1 a schematic plan view of a modular production system,
2 a schematic side view of the production system; and
3 a schematic representation of a signal flow graph of a method for operating the modular production system.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by other features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

In 1 ist ein modulares Produktionssystem 1 skizziert, das in einer Draufsicht gezeigt ist. Das Produktionssystem 1 weist eine Steuervorrichtung 2 sowie eine Produktionsfläche 3 auf. Die Produktionsfläche 3 ist hier ein Boden, auf dem eine Produktion, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, stattfinden kann. In der Steuervorrichtung 2 ist eine elektronische Karte 4 der Produktionsfläche 3 gespeichert. Darüber hinaus weist das Produktionssystem 1 ein Produktionsobjekt 5 auf, wobei hier das Produktionsobjekt 5 als eine Anlage 5a, eine Maschine 5a, ein Versorgungselement 5b sowie ein Transportelement 5c spezifiziert ist. Die elektronische Karte 4 der Produktionsfläche 3 weist eine jeweilige Koordinateninformation zu mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkten 6 eines auf die Produktionsfläche 3 projizierten Rasters auf. Dieses Raster ist hier beispielhaft skizziert, obwohl es physisch nicht auf der Produktionsfläche 3 angeordnet sein muss. Das skizzierte Raster aus den Knotenpunkten 6 kann rein elektronisch und somit rein virtuell in der elektronischen Karte 4 vorgesehen sein. Bevorzugt sind die einzelnen Knotenpunkte 6 äquidistant zueinander, sodass diese letztendlich eine zumindest virtuelle Gitterstruktur, die in der elektronischen Karte 4 hinterlegt ist, bilden. Hier ist exemplarisch ein einzelner Knotenpunkt 6 eingezeichnet. In 1 ist zudem eine Bewegungstrajektorie 7 des Transportelements 5c gezeigt, wobei entlang dieser Bewegungstrajektorie 7 das Transportelement 5c verschiedene Anlagen 5a und/oder Maschinen 5a beziehungsweise Versorgungselemente 5b passiert.In 1 a modular production system 1 is sketched, which is shown in a top view. The production system 1 has a control device 2 and a production area 3. The production area 3 here is a floor on which production, for example of a motor vehicle, can take place. An electronic map 4 of the production area 3 is stored in the control device 2. In addition, the production system 1 has a production object 5, wherein the production object 5 is specified here as a system 5a, a machine 5a, a supply element 5b and a transport element 5c. The electronic map 4 of the production area 3 has respective coordinate information for several fixed nodes 6 of a grid projected onto the production area 3. This grid is sketched here as an example, although it does not have to be physically arranged on the production area 3. The sketched grid of the nodes 6 can be provided purely electronically and thus purely virtually in the electronic map 4. Preferably, the individual nodes 6 are equidistant from each other, so that they ultimately form at least a virtual grid structure that is stored in the electronic map 4. Here, a single node 6 is shown as an example. In 1 In addition, a movement trajectory 7 of the transport element 5c is shown, wherein along this movement trajectory 7 the transport element 5c passes various systems 5a and/or machines 5a or supply elements 5b.

In 2 ist das Produktionssystem 1 in einer Seitenansicht skizziert. 2 zeigt, dass in einer z-Richtung oberhalb der Produktionsfläche 3 eine Produktionshalle 8 angeordnet ist, die in z-Richtung nach oben mit einer Decke 9 abgeschlossen wird. Die Produktionshalle 8 ist beispielsweise eine Fabrik, in der Kraftfahrzeuge hergestellt werden. Die z-Richtung entspricht einer Hochrichtung der Produktionshalle 8.In 2 The production system 1 is sketched in a side view. 2 shows that a production hall 8 is arranged in a z-direction above the production area 3, which is closed off in the z-direction upwards with a ceiling 9. The production hall 8 is, for example, a factory in which motor vehicles are manufactured. The z-direction corresponds to a vertical direction of the production hall 8.

Das Produktionssystem 1 weist eine Erfassungseinrichtung 10 auf. Diese ist hier zum einen als an der Decke 9 angeordnete Kamera und zum anderen als im jeweiligen Produktionsobjekt 5 angeordnete Positionsbestimmungseinrichtung skizziert. In dem einzelnen Produktionsobjekt 5 kann somit die Positionsbestimmungseinrichtung als Erfassungseinrichtung 10 vorgesehen sein.The production system 1 has a detection device 10. This is sketched here on the one hand as a camera arranged on the ceiling 9 and on the other hand as a position determination device arranged in the respective production object 5. In the individual production object 5, the position determination device can thus be provided as a detection device 10.

Mittels des Transportelements 5c wird hier ein Objekt 11, das mittels des Produktionssystems 1 hergestellt und/oder bearbeitet werden soll, transportiert. Das Objekt 11 ist hier exemplarisch als Kraftfahrzeug ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein andersartig gestaltetes Objekt 11 mittels des Produktionssystems 1 hergestellt und/oder bearbeitet werden. Als Anlage 5a und/oder Maschine 5a ist hier ein Produktionsroboter skizziert. Das Versorgungselement 5b ist beispielsweise ein beweglicher Behälter, in dem zum Beispiel Zubehör für die Anlage 5a und/oder Maschine 5a gelagert und/oder transportiert wird. Mit anderen Worten ausgedrückt kann das zumindest eine Produktionsobjekt 5 die zumindest für eine vorgegebene Zeitdauer ortsfeste Anlage 5a und/oder Maschine 5a, das örtlich und zeitlich flexible Versorgungselement 5b und/oder das zeitlich flexible bewegliche Transportelement 5c sein.An object 11 that is to be manufactured and/or processed by means of the production system 1 is transported here by means of the transport element 5c. The object 11 is designed here as a motor vehicle by way of example. Alternatively or additionally, a differently designed object 11 can be manufactured and/or processed by means of the production system 1. A production robot is sketched here as the system 5a and/or machine 5a. The supply element 5b is, for example, a movable container in which, for example, accessories for the system 5a and/or machine 5a are stored and/or transported. In other words, the at least one production object 5 can be the system 5a and/or machine 5a that is stationary at least for a predetermined period of time, the supply element 5b that is flexible in terms of location and time, and/or the transport element 5c that is flexible in terms of time.

Die Produktionsfläche 3 weist mehrere Bodenelemente 12 auf, die zusammen das auf die Produktionsfläche 3 elektronisch projizierte Raster physisch nachbilden. Zwischen einzelnen Bodenelementen 12 ist jeweils ein Zwischenraum 13 angeordnet, wobei in 2 nur einzelne der Zwischenräume 13 exemplarisch gekennzeichnet sind.The production area 3 has several floor elements 12, which together physically reproduce the grid electronically projected onto the production area 3. Between individual floor elements 12 there is a gap 13, whereby 2 only some of the spaces 13 are marked as examples.

Im Zwischenraum 13 kann zwischen zumindest zwei der mehreren Bodenelemente 12 eine Befestigungseinrichtung 14 angeordnet sein. Die Befestigungseinrichtung 14 kann vom Produktionsobjekt 5, bevorzugt von der Anlage 5a und/oder Maschine 5a, umfasst sein. Die Befestigungseinrichtung 14 ist dazu ausgebildet, das zumindest eine Produktionsobjekt 5 an der Produktionsfläche 3 zu befestigen. Hier weist die Anlage 5a und/oder Maschine 5a beispielhaft zwei Befestigungseinrichtungen 14 auf, die durch den Zwischenraum 13 greifen und die Anlage 5a und/oder Maschine 5a fest auf der Produktionsfläche 3 fixieren. Im Falle einer Wegbewegung der Anlage 5a und/oder der Maschine 5a, beispielweise zu einem anderen Knotenpunkt 6, kann die Befestigungseinrichtung 14 beispielsweise eingezogen werden, sodass das entsprechende Produktionsobjekt 5 wieder beweglich ist.In the intermediate space 13, between at least two of the several floor elements 12, a Fastening device 14 can be arranged. The fastening device 14 can be included in the production object 5, preferably in the system 5a and/or machine 5a. The fastening device 14 is designed to fasten the at least one production object 5 to the production area 3. Here, the system 5a and/or machine 5a has, for example, two fastening devices 14 that reach through the gap 13 and firmly fix the system 5a and/or machine 5a to the production area 3. If the system 5a and/or machine 5a moves away, for example to another node 6, the fastening device 14 can be retracted, for example, so that the corresponding production object 5 is movable again.

In dem Zwischenraum 13 kann alternativ oder zusätzlich dazu ein Verbindungselement 15 angeordnet sein. Das Verbindungselement 15 ist mit einer unterhalb der Bodenelemente 12 angeordneten Informationsleitung 16 und/oder Versorgungsleitung 17 verbunden. Das zumindest eine Produktionsobjekt 5 kann mittels des Verbindungselements 15 an die Informationsleitung 16 und/oder die Versorgungsleitung 17 angeschlossen sein. Die Versorgungsleitung 17 ist beispielsweise eine Stromversorgungsleitung. Die Informationsleitung 16 ist beispielsweise ein Netzwerkkabel, über des beispielsweise Daten von der Positionsbestimmungseinrichtung als Erfassungseinrichtung 10 des jeweiligen Produktionsobjekts 5 an die Steuervorrichtung 2 übermittelt werden können. Alternativ zu der hier gezeigten Verbindung mittels des Verbindungselements 15 kann auch eine direkte Versorgungsleitung 17 von der Decke 9 zum jeweiligen Produktionsobjekt 5 vorgesehen sein, wie es hier exemplarisch für die Anlage 5a und/oder Maschine 5a gezeigt ist.Alternatively or additionally, a connecting element 15 can be arranged in the intermediate space 13. The connecting element 15 is connected to an information line 16 and/or supply line 17 arranged below the floor elements 12. The at least one production object 5 can be connected to the information line 16 and/or the supply line 17 by means of the connecting element 15. The supply line 17 is, for example, a power supply line. The information line 16 is, for example, a network cable via which, for example, data can be transmitted from the position determination device as the detection device 10 of the respective production object 5 to the control device 2. As an alternative to the connection shown here by means of the connecting element 15, a direct supply line 17 can also be provided from the ceiling 9 to the respective production object 5, as is shown here as an example for the system 5a and/or machine 5a.

Das Transportelement 5c weist eine Batterie 18 sowie eine dazugehörige Antriebseinrichtung auf, sodass das Transportelement 5c mittels antreibbarer Räder 19 auf der Produktionsfläche 3 bewegt werden kann. Die weiteren Produktionsobjekte 5, das heißt die Anlage 5a und/oder Maschine 5a sowie das Versorgungselement 5b, weisen ebenfalls jeweils antreibbare Räder 19 auf und sind somit ebenfalls auf der Produktionsfläche 3 beweglich. Die Produktionsfläche 3 weist zudem eine Abdeckplatte 20 auf, wobei diese fakultativ auf den einzelnen Bodenelementen 12 angeordnet sein kann.The transport element 5c has a battery 18 and an associated drive device, so that the transport element 5c can be moved on the production area 3 by means of drivable wheels 19. The other production objects 5, i.e. the system 5a and/or machine 5a and the supply element 5b, also each have drivable wheels 19 and are thus also movable on the production area 3. The production area 3 also has a cover plate 20, which can optionally be arranged on the individual floor elements 12.

In 3 ist ein Verfahren zum Betreiben des modularen Produktionssystems 1 skizziert. In einem ersten Verfahrensschritt S1 erfolgt ein elektronisches Auswählen von zumindest einem Positionsknotenpunkt 21 aus den mehreren Knotenpunkten 6 zum Positionieren des zumindest einen Produktionsobjekts 5 auf der Produktionsfläche 3 mittels der Steuervorrichtung 2. Es wird also im Verfahrensschritt S1 bestimmt, wo auf der Produktionsfläche 3 ein bestimmtes Produktionsobjekt 5, wie beispielsweise die Anlage 5a und/oder Maschine 5a, positioniert werden soll. Die entsprechende Positionsinformation wird hierbei in Form des Positionsknotenpunkts 21, das heißt in Form von jeweiligen Koordinaten der elektronischen Karte 4, bereitgestellt.In 3 a method for operating the modular production system 1 is outlined. In a first method step S1, at least one position node 21 from the multiple nodes 6 is selected electronically for positioning the at least one production object 5 on the production area 3 by means of the control device 2. In method step S1, it is therefore determined where on the production area 3 a specific production object 5, such as the system 5a and/or machine 5a, is to be positioned. The corresponding position information is provided in the form of the position node 21, i.e. in the form of respective coordinates of the electronic map 4.

In einem nächsten Verfahrensschritt S2 erfolgt ein Positionieren des Produktionsobjekts 5 an einem der Koordinateninformationen des zumindest einen elektronisch ausgewählten Positionsknotenpunkts 21 zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche 3. Das zumindest eine Produktionsobjekt 5 kann hierbei nur an dem Ort auf der Produktionsfläche 3 positioniert sein, der einem der mehreren fest vorgegebenen Knotenpunkte 6 der elektronischen Karte 4 zugeordnet ist. Das Positionieren im Verfahrensschritt S2 erfolgt bevorzugt autonom.In a next method step S2, the production object 5 is positioned at a location on the production area 3 that is assigned to the coordinate information of the at least one electronically selected position node 21. The at least one production object 5 can only be positioned at the location on the production area 3 that is assigned to one of the several fixed nodes 6 of the electronic map 4. The positioning in method step S2 preferably takes place autonomously.

In einem Verfahrensschritt S3 wird eine Produktionsroutine 22 für das zumindest eine am ausgewählten Positionsknotenpunkt 21 positionierte Produktionsobjekt 5 elektronisch geplant, wobei dies mittels der Steuervorrichtung 2 erfolgt. In einem Verfahrensschritt S4 wird daraufhin die elektronisch geplante Produktionsroutine 22 mittels des zumindest einen Produktionsobjekts 5, das dort positioniert ist, durchgeführt. Die Produktionsroutine 22 umfasst bevorzugt eine Bewegungsvorschrift für eine Bewegung des Produktionsobjekts 5, wie beispielsweise eine Bewegungsroutine für einen Roboterarm der Anlage 5a und/oder Maschine 5a. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es sich um eine Fahrroute für das Transportelement 5c als Produktionsobjekt 5 handeln, sodass die Produktionsroutine 22 zum Beispiel die Bewegungstrajektorie 7 aufweisen kann.In a method step S3, a production routine 22 is electronically planned for the at least one production object 5 positioned at the selected position node 21, this being done by means of the control device 2. In a method step S4, the electronically planned production routine 22 is then carried out by means of the at least one production object 5 that is positioned there. The production routine 22 preferably comprises a movement instruction for a movement of the production object 5, such as a movement routine for a robot arm of the system 5a and/or machine 5a. Alternatively or additionally, it can be a travel route for the transport element 5c as the production object 5, so that the production routine 22 can have the movement trajectory 7, for example.

In einem Verfahrensschritt S5 erfolgt ein Erfassen von Erfassungsdaten 23 mittels der Erfassungseinrichtung 10. Die Erfassungsdaten 23 beschreiben zumindest das Produktionsobjekt 5. Es werden also beispielsweise mittels der Kamera Bilddaten der Produktionshalle 8 erfasst und/oder mittels der jeweiligen Positionsbestimmungseinrichtung als Erfassungseinrichtung 10 der einzelnen Produktionsobjekte 5 deren aktuelle Position und/oder Geschwindigkeit erfasst. Die erfassten Erfassungsdaten 23 werden bevorzugt über die Informationsleitung 16 in der Produktionsfläche 3 an die Steuervorrichtung 2 übermittelt.In a method step S5, detection data 23 is recorded using the detection device 10. The detection data 23 describes at least the production object 5. For example, image data of the production hall 8 is recorded using the camera and/or the current position and/or speed of the individual production objects 5 is recorded using the respective position determination device as the detection device 10. The recorded detection data 23 are preferably transmitted to the control device 2 via the information line 16 in the production area 3.

In einem Verfahrensschritt S6 wird ein Überprüfungskriterium 24 auf die erfassten Erfassungsdaten 23 angewendet, um festzustellen, ob sich das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt 5 am ihm zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche 3 befindet und/oder ob es die geplante Produktionsroutine 22 durchführt. Falls diese Überprüfung negativ ist, das heißt falls sich das zumindest eine positionierte Produktionsobjekt 5 an einem vom zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche 3 abweichenden tatsächlichen Ort befindet und/oder die durchgeführte Produktionsroutine 22 von der geplanten Produktionsroutine 22 abweicht, wird in einem Verfahrensschritt S7 eine korrigierte Produktionsroutine 22' elektronisch geplant und durchgeführt. Das heißt, für die ermittelte korrigierte Produktionsroutine 22` wird ein Verfahrensschritt analog zum Verfahrensschritt S3 und ein Verfahrensschritt analog zum Verfahrensschritt S4 erneut durchgeführt. Es kann zudem ein korrigierter Positionsknotenpunkt 21 ermittelt werden, sodass auch der Verfahrensschritt S1 und der Verfahrensschritt S2 jeweils in Form eines analogen Verfahrensschritts erneut durchgeführt werden kann, das heißt es kann eine korrigierte Position des entsprechenden Produktionsobjekts 5 auf der Produktionsfläche 3 bestimmt und zudem angefahren werden.In a method step S6, a verification criterion 24 is applied to the recorded acquisition data 23 in order to determine whether the at least one positioned production object 5 is located at the location assigned to it on the production area 3 and/or whether it is carrying out the planned production routine 22. If this verification is negative, tive, that is, if the at least one positioned production object 5 is at an actual location that differs from the assigned location on the production area 3 and/or the production routine 22 carried out deviates from the planned production routine 22, a corrected production routine 22' is electronically planned and carried out in a method step S7. That is, for the determined corrected production routine 22`, a method step analogous to method step S3 and a method step analogous to method step S4 are carried out again. In addition, a corrected position node 21 can be determined, so that method step S1 and method step S2 can each be carried out again in the form of an analog method step, that is, a corrected position of the corresponding production object 5 on the production area 3 can be determined and also approached.

Falls die Überprüfung in Verfahrensschritt S6 erfolgreich ist, das heißt, falls festgestellt wird, dass das Produktionsobjekt 5 an dem ihm zugeordneten Ort auf der Produktionsfläche 3 angeordnet ist und zudem die geplante Produktionsroutine 22 durchgeführt wird, kann in einem Verfahrensschritt S8 das Objekt 11 selbst berücksichtigt werden, das mittels des Produktionsobjekts 5 bearbeitet wird, also beispielsweise mittels des Transportelements 5c transportiert wird und/oder mittels der Anlage 5a und/oder Maschine 5a hergestellt und/oder bearbeitet wird. Hierdurch kann ein an das Objekt 11 angepasster Positionsknotenpunkt 21 ` und/oder eine an das Objekt 11 angepasste Produktionsroutine 22" elektronisch ausgewählt beziehungsweise geplant werden. Daraufhin kann erneut eine entsprechende Positionierung gemäß einem zum Verfahrensschritt S2 analogen Verfahrensschritt erfolgen, die elektronische Planung der angepassten Produktionsroutine 22" gemäß einem Verfahrensschritt analog zum Verfahrensschritt S3 und/oder eine Durchführung der angepassten Produktionsroutine 22" analog zum Verfahrensschritt S4 erfolgen.If the check in method step S6 is successful, i.e. if it is determined that the production object 5 is located at the location assigned to it on the production area 3 and the planned production routine 22 is also being carried out, the object 11 itself can be taken into account in a method step S8, which is processed by means of the production object 5, i.e., for example, is transported by means of the transport element 5c and/or is manufactured and/or processed by means of the system 5a and/or machine 5a. As a result, a position node 21' adapted to the object 11 and/or a production routine 22" adapted to the object 11 can be electronically selected or planned. A corresponding positioning can then be carried out again according to a method step analogous to method step S2, the electronic planning of the adapted production routine 22" according to a method step analogous to method step S3 and/or an implementation of the adapted production routine 22" analogous to method step S4.

Insgesamt zeigen die Beispiele einen modularen Produktionsbaukasten zur hochflexiblen Fertigung, das heißt das modulare Produktionssystem 1. Das modulare Produktionssystem 1 hat zugrundeliegend eine physische und/oder virtuelle Gitterstruktur, wie sie oben beschrieben wurde. Die Gitterstruktur beschreibt ein Raster aus diskret vorgegebenen Koordinaten, die für ortsfeste zeitlich stabile Anlagen 5a und/oder Maschinen 5a, örtlich und zeitlich flexible Versorgungselemente 5b und zeitlich flexible und bewegliche Transportelemente 5c, wie Fahrzeuge und/oder Transportkits mit Fahrzeugen als Orientierungs- und/oder Fixierelemente dienen. Das Produktionssystem 1 weist also die elektronische Karte 4 mit den verschiedenen Knotenpunkten 6 auf. Über dieses derart projizierte Raster können Elemente, das heißt die einzelnen Produktionsobjekte 5, eindeutig verortet und/oder fixiert werden.Overall, the examples show a modular production kit for highly flexible manufacturing, i.e. the modular production system 1. The modular production system 1 is based on a physical and/or virtual grid structure, as described above. The grid structure describes a grid of discretely specified coordinates that serve as orientation and/or fixing elements for stationary, temporally stable systems 5a and/or machines 5a, spatially and temporally flexible supply elements 5b and temporally flexible and mobile transport elements 5c, such as vehicles and/or transport kits with vehicles. The production system 1 therefore has the electronic map 4 with the various nodes 6. Elements, i.e. the individual production objects 5, can be clearly located and/or fixed using this grid projected in this way.

Ein direkt gekoppeltes elektronisches Produktionssystem 1 kann die beschriebenen Produktionsobjekte 5 auf dem Koordinatensystem, das heißt auf der elektronischen Karte 4, eindeutig lokalisieren und Informationen dieser Produktionsobjekte 5 erhalten. Dies erfolgt mittels der Steuervorrichtung 2. Mit der eindeutigen und festen Verortung der Produktionsobjekte 5 kann eine schnelle Planung und Konfiguration durch Bewegen der Produktionsobjekte 5, entweder physisch oder mittels fahrbar gelagerten antreibbaren Räder 19, das heißt Rollenelemente, oder automatisiert über das elektronische Produktionssystem 1, erfolgen. Mittels einer Datenerhebung und Analyse der vom Produktionssystem 1 umfassten Produktionsobjekte 5 kann die Produktionshalle 8, das heißt die Fabrik, als elektronischer Zwilling in der elektronischen Karte 4 abgebildet werden und damit eine Echtzeitsteuerung der Produktion erfolgen. Besonders relevant sind hierbei die Gitterstruktur beziehungsweise das Koordinatensystem, das heißt letztendlich das projizierte Raster an Knotenpunkten 6. Diese weisen festgelegte diskrete Abstände zueinander auf, wodurch eine diskrete Verortung der Produktionsobjekte 5 möglich ist. Damit können beispielsweise Produktionsobjekte 5 nur an definierten Orten auf der Produktionsfläche 3 verortet werden, wodurch vordergründig eine gewisse Flexibilität verlorengeht. Diese Bewegungseinschränkung ermöglicht allerdings eine schnelle, flexible Veränderung der Fabrikstruktur, das heißt der Anordnung der einzelnen Produktionsobjekten 5 auf der Produktionsfläche 3, und kann die eigentlichen Produktionsobjekte 5, die sich auf veränderbaren modularen Objekthalterungen befinden, sowie die Einstellung der Produktionsobjekte 5 kompensiert werden. Weitergehend ist die direkte Kopplung der Produktionsobjekte 5 entweder als physische oder virtuelle Kopplung mit der Gitterstruktur beziehungsweise dem dahinterliegenden Produktionssystem 1 besonders sinnvoll. Das elektronische Produktionssystem 1 ist als virtuelle Abbildung der Gitterstruktur, das heißt des Rasters, sowie der lokalisierten Produktionsobjekte 5 besonders vorteilhaft.A directly coupled electronic production system 1 can clearly localize the described production objects 5 on the coordinate system, i.e. on the electronic map 4, and receive information about these production objects 5. This is done by means of the control device 2. With the clear and fixed location of the production objects 5, rapid planning and configuration can be carried out by moving the production objects 5, either physically or by means of mobile, drivable wheels 19, i.e. roller elements, or automatically via the electronic production system 1. By collecting data and analyzing the production objects 5 included in the production system 1, the production hall 8, i.e. the factory, can be mapped as an electronic twin in the electronic map 4, thus enabling real-time control of production. The grid structure or the coordinate system, i.e. ultimately the projected grid at nodes 6, is particularly relevant here. These have fixed, discrete distances from one another, which makes it possible to locate the production objects 5 discretely. This means, for example, that production objects 5 can only be located at defined locations on the production area 3, which ostensibly means that a certain degree of flexibility is lost. However, this restriction of movement enables a quick, flexible change to the factory structure, i.e. the arrangement of the individual production objects 5 on the production area 3, and can compensate for the actual production objects 5, which are located on changeable modular object holders, as well as the setting of the production objects 5. Furthermore, the direct coupling of the production objects 5 either as a physical or virtual coupling with the grid structure or the underlying production system 1 is particularly useful. The electronic production system 1 is particularly advantageous as a virtual representation of the grid structure, i.e. the grid, and the localized production objects 5.

Varianten sind die physische Ausgestaltung des Rasters in Form der Bodenelemente 12. In den Bodenelementen 12, insbesondere in den Zwischenräumen 13, kann das Produktionsobjekt 5 fest eingerastet werden, und zwar mittels der Befestigungseinrichtung 14. Zudem oder alternativ können über eine physische Kopplung, das heißt über das Verbindungselement 15, Informationen sowie eine Versorgung des Produktionsobjekts 5 bereitgestellt werden. Die virtuelle Gitterstruktur, die in der elektronischen Karte 4 gespeichert ist, bei der sich die einzelnen Produktionsobjekte 5 rein virtuell auf dem Raster bewegen, ist zudem besonders interessant. Der Informationsaustausch kann über mobile Kommunikation erfolgen, die Versorgung beispielsweise über die Verbindungselemente 15 zur Versorgungsleitung 17 und/oder zur Informationsleitung 16, wobei zumindest die Versorgungsleitung 17 entweder in oder unterhalb der Produktionsfläche 3 oder aber an der Decke 9 angeordnet ist.Variants are the physical design of the grid in the form of the floor elements 12. The production object 5 can be firmly locked into the floor elements 12, in particular in the gaps 13, by means of the fastening device 14. In addition or alternatively, information and a supply of the production object 5 can be provided via a physical coupling, i.e. via the connecting element 15. The virtual grid structure stored in the electronic card 4, in which the individual It is also particularly interesting to be able to move production objects 5 purely virtually on the grid. The exchange of information can take place via mobile communication, the supply for example via the connecting elements 15 to the supply line 17 and/or to the information line 16, whereby at least the supply line 17 is arranged either in or below the production area 3 or on the ceiling 9.

Zusammengefasst stellt die elektronische Karte 4 einen elektronischen Zwilling der Realfabrik, das heißt der Produktionshalle 8, dar. Sowohl in den Bodenelementen 12 als auch in den Produktionsobjekten 5 befinden sich bevorzugt verbaute Sensoren, wie beispielsweise die Erfassungseinrichtung 10 als Positionsbestimmungseinrichtung, die den aktuellen Realzustand in Echtzeit darstellen. Mittels der Steuervorrichtung 2 kann eine Steuerung über das elektronische Produktionssystem 1 ermöglicht sein, wobei dieses umzusetzen ist mittels entsprechender Steuerbefehle, zum Beispiel für die Produktionsobjekte 5 in einer Echtzeitsteuerung der Produktion innerhalb der Produktionshalle 8. Das Fabriklayout, das heißt die Produktionsfläche 3, wie sie in der elektronischen Karte 4 hinterlegt ist, weist bevorzugt ein Raster aus quadratischen, fest definierten Bodenelementen 12 gleichen Abstands zueinander auf. Eckpunkte des Rasters verfügen über die Befestigungseinrichtung 14 zum Verbinden des Produktionsobjekts 5 mit der Produktionsfläche 3. Die Produktionsobjekte 5 können nur an bestimmten Stellen in diesem Raster beziehungsweise Gitter verortet werden. Stromversorgung und Vernetzung, wie beispielsweise eine Internetverbindung, sind über die Verbindungselemente 15 in den Zwischenräumen 13 zwischen den einzelnen Bodenelementen 12 möglich. Jeder Knotenpunkt 6 hat hierbei eine eindeutige Bezeichnung, die beispielsweise in der elektronischen Karte 4 hinterlegt ist. Die Anlagen 5a und/oder Maschinen 5a befinden sich auf fest verschiebbaren Basiselementen, die nur diskrete Positionen im Raum, das heißt auf der Produktionsfläche 3, einnehmen können, was durch die einzelnen Knotenpunkte 6 vorgegeben ist. Das Basiselement entspricht dem Bodenelement 12. Versorgung und Befestigung auf der Produktionsfläche 3 ist über die Befestigungseinrichtung 14 im jeweiligen Zwischenraum 13 zwischen einzelnen Bodenelementen 12 möglich. Die Anlage 5a und/oder Maschine 5a kann modular und/oder flexibel verschoben werden. Eine automatisierte Bewegung des Produktionsobjekts 5 auf der Produktionsfläche 3 ist bevorzugt möglich. Die einzelnen Versorgungselemente 5b können sich eigenständig, das heißt autonom, auf der Produktionsfläche 3 bewegen. Abhängig vom Füllstand beispielsweise der Batterie 18 können die Versorgungselemente 5b aber auch die Transportelemente 5c eigenständig Nachschub organisieren. Zu bewegende Objekte 11 befinden sich auf den beweglichen Skits, das heißt auf den entsprechenden Transportelementen 5c, die entlang der vorgegebenen Gitterstruktur bewegt werden können, das heißt beispielsweise entlang der Bewegungstrajektorie 7. Die Bewegungstrajektorie 7 aber auch Abstände und Geschwindigkeiten der einzelnen Produktionsobjekte 5 können beliebig eingestellt werden oder sich aus dem übergeordneten Produktionssystem 1 ergeben, das heißt beispielsweise von der Steuervorrichtung 2 vorgegeben sein.In summary, the electronic map 4 represents an electronic twin of the real factory, i.e. the production hall 8. Both the floor elements 12 and the production objects 5 preferably contain built-in sensors, such as the detection device 10 as a position determination device, which represent the current real state in real time. The control device 2 can be used to enable control via the electronic production system 1, which can be implemented using corresponding control commands, for example for the production objects 5 in real-time control of production within the production hall 8. The factory layout, i.e. the production area 3, as stored in the electronic map 4, preferably has a grid of square, fixedly defined floor elements 12 at the same distance from one another. Corner points of the grid have the fastening device 14 for connecting the production object 5 to the production area 3. The production objects 5 can only be located at certain points in this grid or lattice. Power supply and networking, such as an Internet connection, are possible via the connecting elements 15 in the spaces 13 between the individual floor elements 12. Each node 6 has a unique designation, which is stored, for example, in the electronic map 4. The systems 5a and/or machines 5a are located on fixed, movable base elements that can only take up discrete positions in space, i.e. on the production area 3, which is specified by the individual nodes 6. The base element corresponds to the floor element 12. Supply and fastening on the production area 3 is possible via the fastening device 14 in the respective space 13 between individual floor elements 12. The system 5a and/or machine 5a can be moved modularly and/or flexibly. Automated movement of the production object 5 on the production area 3 is preferably possible. The individual supply elements 5b can move independently, i.e. autonomously, on the production area 3. Depending on the fill level of the battery 18, for example, the supply elements 5b and also the transport elements 5c can organize supplies independently. Objects 11 to be moved are located on the movable skids, i.e. on the corresponding transport elements 5c, which can be moved along the predetermined grid structure, i.e. for example along the movement trajectory 7. The movement trajectory 7 but also distances and speeds of the individual production objects 5 can be set as desired or result from the higher-level production system 1, i.e. for example be specified by the control device 2.

Die einzelnen Produktionsobjekte 5 sind modular auf der Gitterstruktur, das heißt auf dem Raster in der elektronischen Karte 4, gelagert und können bei Bedarf automatisiert oder manuell bewegt werden. Die Produktionsobjekte 5 verfügen über Kontaktpunkte zur Informationsleitung 16 und/oder Versorgungsleitung 17 unterhalb der Abdeckplatte 20 beziehungsweise der Bodenelemente 12. Sie verfügen also über die Verbindungselemente 15. Hierdurch kann beispielsweise eine Versorgung mit elektrischem Strom oder ein Informationsaustausch zu Status und Position in Echtzeit geteilt werden, zum Beispiel mit der Steuervorrichtung 2. Optional ist eine Vernetzung über mobile Kommunikation und/oder eine Energieversorgung über Akkus und/oder die Versorgungsleitung 17 an der Decke 9 der Produktionshalle 8 möglich. Zeitlich ortsfeste Elemente, das heißt die Maschine 5a und/oder Anlage 5a, können an den Bodenelementen 12 mittels der Befestigungseinrichtung 14 befestigt werden.The individual production objects 5 are stored modularly on the grid structure, i.e. on the grid in the electronic card 4, and can be moved automatically or manually as required. The production objects 5 have contact points to the information line 16 and/or supply line 17 beneath the cover plate 20 or the floor elements 12. They therefore have the connecting elements 15. This makes it possible, for example, to share a supply of electrical power or an exchange of information on status and position in real time, for example with the control device 2. Optionally, networking via mobile communication and/or energy supply via batteries and/or the supply line 17 on the ceiling 9 of the production hall 8 is possible. Elements that are stationary in time, i.e. the machine 5a and/or system 5a, can be attached to the floor elements 12 using the fastening device 14.

Insgesamt zeigt das elektronische Produktionssystem 1 zunächst eine Fabrikplanung und Fabrikkonfiguration. Hierfür erfolgt die elektronische Planung und Vorbereitung der Fabrikkonfiguration inklusive Anlagen, Layout und Fahrprofile, wobei das Fahrprofil Geschwindigkeiten, Wegstrecken und so weiter umfasst. Das Fahrprofil betrifft hierbei die beweglichen Produktionsobjekte 5. Das Fahrprofil ist beispielsweise in Form der Produktionsroutine 22 vorgegeben und kann beispielsweise die Bewegungstrajektorie 7 aufweisen. Veränderungen der Konfiguration innerhalb der Produktionshalle 8 sind im Falle von automatisch beweglichen Produktionsobjekten 5 somit in wenigen Stunden realisierbar. Die Fabrikplanung und Fabrikkonfiguration betrifft zumindest die Verfahrensschritte S1, S2 sowie S3. Ferner ist eine Datenerhebung und Datenanalyse möglich. Hierzu erfolgt eine echtzeitnahe Datenaufnahme, das heißt eine echtzeitnahe Erfassung der Erfassungsdaten 23 mittels der Erfassungseinrichtung 10. Hierfür kann eine Vernetzung der einzelnen Produktionsobjekte 5 möglich sein, beispielsweise mithilfe der Verbindungselemente 15 und der Informationsleitung 16. Es wird zudem ein elektronischer Zwilling oder eine elektronische Abbildung aller Produktionsobjekte 5 in der elektronischen Karte 4 erzeugt, um ein möglichst genaues und direktes Abbild der Realität in elektronischer Form bereitstellen zu können. Dies wird ergänzt durch beispielsweise Bilderkennung basierend auf Kameradaten, die mittels der Kamera als Erfassungseinrichtung 10 an der Decke 9 ermittelt werden. Diese Bilderkennung kann beispielsweise eine Person, die sich innerhalb der Produktionshalle 8 bewegt, aber auch Abweichungen eines Istzustands von einem Sollzustand der einzelnen Produktionsobjekte 5 erkennen und erfassen. Dies ermöglicht letztendlich den Überprüfungsschritt als Verfahrensschritt S6. Datenerhebung und Datenanalyse erfolgen somit zumindest in den Verfahrensschritten S5 und S6.Overall, the electronic production system 1 initially shows a factory planning and factory configuration. For this, the electronic planning and preparation of the factory configuration takes place, including systems, layout and driving profiles, whereby the driving profile includes speeds, distances and so on. The driving profile here relates to the moving production objects 5. The driving profile is specified, for example, in the form of the production routine 22 and can, for example, have the movement trajectory 7. Changes to the configuration within the production hall 8 can therefore be implemented in just a few hours in the case of automatically moving production objects 5. The factory planning and factory configuration relates at least to the process steps S1, S2 and S3. Data collection and data analysis are also possible. For this purpose, near-real-time data recording takes place, i.e. near-real-time recording of the recording data 23 by means of the recording device 10. For this purpose, a networking of the individual production objects 5 may be possible, for example with the help of the connecting elements 15 and the information line 16. In addition, an electronic twin or an electronic image of all production objects 5 is generated in the electronic map 4 in order to achieve the most precise and direct To be able to provide an image of reality in electronic form. This is supplemented by, for example, image recognition based on camera data that is determined using the camera as a detection device 10 on the ceiling 9. This image recognition can, for example, detect and record a person moving within the production hall 8, but also deviations of an actual state from a target state of the individual production objects 5. This ultimately enables the verification step as process step S6. Data collection and data analysis therefore take place at least in process steps S5 and S6.

Zudem kann eine Echtzeitsteuerung der Produktion erfolgen. Hierfür sind eine direkte Kopplung und Datenerhebung vorgesehen, die die Steuerung der Produktion sowie Eingriffe oder unerwarteten Ereignissen, wie beispielsweise Nacharbeiten oder Maschinenausfall, ermöglichen. Dies erfolgt beispielsweise im Verfahrensschritt S7, das heißt durch das Ermitteln beispielsweise der korrigierten Produktionsroutine 22`. Es ist zudem eine Flexibilisierung der Produktion durch Anpassung von Fahrwegen, Abständen und/oder Maschinenkonfiguration abhängig vom durchlaufenden und zu bearbeitenden Objekt 11 möglich, wie es im Verfahrensschritt S8 mithilfe der angepassten Positionsknotenpunkte 21 ` sowie der angepassten Produktionsroutine 22" möglich ist.In addition, production can be controlled in real time. For this purpose, direct coupling and data collection are provided, which enable the control of production as well as interventions or unexpected events, such as rework or machine failure. This takes place, for example, in process step S7, i.e. by determining, for example, the corrected production routine 22'. It is also possible to make production more flexible by adapting travel paths, distances and/or machine configuration depending on the object 11 that is passing through and being processed, as is possible in process step S8 using the adapted position nodes 21' and the adapted production routine 22".

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: ProduktionssystemProduction system
22: SteuervorrichtungControl device
33: ProduktionsflächeProduction area
44: elektronische Karteelectronic card
55: ProduktionsobjektProduction object
5a5a: Anlage und/oder MaschinePlant and/or machine
5b5b: VersorgungselementSupply element
5c5c: TransportelementTransport element
66: KnotenpunktJunction
77: BewegungstrajektorieMovement trajectory
88th: ProduktionshalleProduction hall
99: DeckeCeiling
2020: ErfassungseinrichtungRecording device
1111: Objektobject
1212: BodenelementFloor element
1313: ZwischenraumSpace
1414: BefestigungseinrichtungFastening device
1515: VerbindungselementConnecting element
1616: InformationsleitungInformation line
1717: Versorgungsleitungsupply line
1818: Batteriebattery
1919: RäderWheels
2020: AbdeckplatteCover plate
21, 21`21, 21`: PositionsknotenpunktPosition node
22, 22`, 22"22, 22`, 22": ProduktionsroutineProduction routine
2323: ErfassungsdatenCollection data
2424: ÜberprüfungskriteriumVerification criterion
S1 bis S8S1 to S8: VerfahrensschrittProcess step

Claims

Method for operating a modular production system (1), wherein the production system (1) has a control device (2), a production area (3), an electronic map (4) of the production area (3) and at least one production object (5) for positioning on the production area (3), and the electronic map (4) has respective coordinate information on several fixed nodes (6) of a grid projected at least virtually onto the production area (3), comprising the following steps: - taking into account an object (11) that is manufactured and/or processed by means of the at least one production object (5), electronically selecting (S1) at least one position node (21) from the several nodes (6) for positioning the at least one production object (5) on the production area (3) by means of the control device (2); - Positioning (S2) the at least one production object (5) at a location on the production area (3) associated with the coordinate information of the at least one electronically selected position node (21), wherein the at least one production object (5) can only be positioned at the location on the production area (3) that is associated with one of the plurality of fixed nodes (6) of the electronic map (4).

Procedure according to Claim 1 , wherein the at least one production object (5) is one of the following production objects (5): - a system (5a) that is stationary for at least a predetermined period of time; - a machine (5a) that is stationary for at least a predetermined period of time; - a supply element (5b) that is flexible in terms of location and time; - a movable transport element (5c) that is flexible in terms of time.

Method according to one of the preceding claims, wherein a production routine (22) for the at least one production object (5) positioned at the selected position node (21) is electronically planned by means of the control device (2) (S3) and the electronically planned production routine (22) is carried out by means of the at least one production object (5) (S4).

Method according to one of the preceding claims, wherein the modular production system (1) has a detection device (10) and detection data (23) describing the at least one production object (5) are detected by means of the detection device (10) (S5).

Procedure according to Claim 4 in its references to Claim 3 , wherein by applying a verification criterion (24) to the acquired acquisition data (23) it is determined (S6) whether the at least one positioned production object (5) is located at the assigned location on the production area (3) and/or whether it carries out the planned production routine (22).

Procedure according to Claim 5 , wherein, if the at least one positioned production object (5) is located at an actual location deviating from the assigned location on the production area (3) and/or the production routine (22) carried out deviates from the planned production routine (22), a corrected production routine (22') is electronically planned and carried out (S7).

Method according to one of the preceding claims, wherein, taking into account the object (11) which is manufactured and/or processed by means of the at least one production object (5), a production routine (22") adapted to the object (11) is planned electronically (S8).

Modular production system (1), comprising a control device (2), a production area (3), an electronic map (4) of the production area (3) and at least one production object (5) for positioning on the production area (3), wherein the electronic map (4) has respective coordinate information on several fixed nodes (6) of a grid projected onto the production area (3), wherein - the control device (2) is designed to electronically select a position node (21) from the several nodes (6) for positioning the at least one production object (5) on the production area (3), taking into account an object (11) that is manufactured and/or processed by means of the at least one production object (5); and - the production system (1) is designed to position the at least one production object (5) at a location on the production area (3) associated with the electronically selected position node (21), wherein the at least one production object (5) can only be positioned at the location on the production area (3) that is associated with one of the plurality of fixed nodes (6) of the electronic map (4).

Modular production system (1) according to Claim 8 , wherein the production area (3) has a plurality of floor elements (12) which form the grid at least virtually projected onto the production area (3).

Modular production system (1) according to Claim 9 , wherein at least at one of the locations which is assigned to one of the nodes (6), an intermediate space (13) is arranged between at least two of the plurality of floor elements (12), wherein in the intermediate space (13) - a fastening device (14) is arranged which is designed to fasten the at least one production object (5) to the production area (3); and/or - a connecting element (15) to an information line (16) and/or supply line (17) of the production area (3) arranged below the floor elements (12) is arranged, wherein the at least one production object (5) can be connected to the information line (16) and/or the supply line (17) by means of the connecting element (15).