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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang mit einer durch ein Fügewerkzeug herzustellenden Fügeverbindung.
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Entsprechende Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach unbekannt. Aktuell werden Fügeprozesse zur Schaffung einer Fügeverbindung, welche gestützt auf Fügewerkzeugen hergestellt werden, durch die Betrachtung des Verhaltens des Fügewerkzeugs bzgl. Antrieb bzw. Abschaltung qualitativ beurteilt. Es findet sonach keine Werkzeugsimulation statt, welche ein annähernd reales Abbild des Verhaltens des Fügewerkzeugs simuliert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle sowie kostengünstige Maßnahme die Aussagekraft einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses erhöht.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Verfahrens. Ferner wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang mit einer ein Fügewerkzeug erfordernden Fügeverbindung, mit den folgenden Verfahrensschritten. Zunächst erfolgt das Erzeugen einer Fügeverbindung vermittels einem Fügewerkzeug, wobei während des Erzeugens der Fügeverbindung ein Erfassen einer das Fügewerkzeug beschreibenden bzw. einer ein Verhalten des Fügewerkzeugs beschreibenden Erfassungsinformation ausgeführt wird. Sodann wird ein digitaler Zwilling des Fügewerkzeugs in Abhängigkeit der Erfassungsinformation erzeugt. Unter Verwendung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs wird eine Werkzeugsimulation und/oder eine Prozesssimulation ausgeführt. Dadurch, dass während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Fügewerkzeugs zur Schaffung einer Fügeverbindung eine die Fügeverbindung beschreibende Datenerfassung erfolgt, können realitätsnahe Informationen erfasst werden, welche die Betriebsweise bzw. das Verhalten des Fügewerkzeugs realitätsnah abbildet. Es ist möglich, dass nicht nur einmalig oder selten entsprechende Erfassungsinformation ermittelt werden, sondern es ist vielmehr auch ein permanenter Abgleich, insbesondere unter Bezugnahme weiterer Produktionsdaten, möglich. Der Abgleich kann alternativ oder zusätzlich in Echtzeit, also während der Ausführung des Fügeprozesses, erfolgen.
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Das Verhalten des Fügewerkzeugs kann beispielsweise Messwerte eines fügewerkzeugseitigen Sensors umfassen, welcher Informationen über bzw. ein Drehmoment und/oder einen Drehwinkel und/oder einer Fügebewegung bzw. einer Fügestrecke eines Fügemittels während des fügewerkzeuggestützten Fügens des Fügemittels zur Ausbildung der Fügeverbindung beschreibt.
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Die Hierbei betrachtete Fügeverbindung kann eine nicht lösbare Verbindung oder eine lösbare Verbindung betreffen. So ist es möglich, dass vermittels des Fügewerkzeugs eine formschlüssige, d. h. urformende oder umformende, Verbindung erzeugt wird, z. B. Nieten, Bördeln, Falzen, Biegen. Eine stoffschlüssige Fügeverbindung kann beispielsweise eine Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindung darstellen. Im Falle einer lösbaren Verbindung kann diese eine formschlüssige Verbindung (Zusammensetzen) oder eine reibschlüssige Verbindung (Anpressen, Einpressen) betreffen. So kann die lösbare Verbindung zum Beispiel eine Clipverbindung bzw. Schnapp-Rast-Verbindung, eine Schraubverbindung, eine Klammerverbindung und/oder eine verspannende Verbindung betreffen.
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Im Falle einer Schraubverbindung kann das hierzu eingesetzte Fügewerkzeug ein Schraubwerkzeug sein. Das Schraubwerkzeug kann beispielsweise als ein Schraubwerkzeug mit einem elektronisch kommutierten Motor, auch als EC-Schrauber (Electric Commutated) bezeichnet, ausgebildet sein, welcher beispielsweise eine, insbesondere drehmomentabhängige und/oder drehwinkelabhängige, Abschaltautomatik umfasst. Alternativ kann das Schraubwerkzeug ein elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch angetriebenes Schraubwerkzeug sein, das über eine mechanische, insbesondere drehmomentabhängige und/oder drehwinkelabhängige, Abschaltautomatik verfügt. Das Schraubwerkzeug kann beispielsweise ein Rutschkupplungswerkzeug und/oder ein elektrisch angetriebener Industrieakkuschrauber sein. Das Verhalten einer Rutschkupplung kann sich unter Umständen im Vergleich mit einer einen eigenen Aktor zur Drehmomenterzeugung umfassenden Kontrollvorrichtung durch eine Drehmomentaufbringung vermittels eines an die Kontrollvorrichtung angesetzten bzw. verbundenen und mit einer Rutschkupplung versehenen Schraubwerkzeugs exakter oder aussagekräftiger ausgeführt werden. Das Schraubwerkzeug kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit des anliegenden Drehmoments und/oder des ausgeführten Drehwinkels eine Veränderung seines Antriebs auszuführen. So kann beispielsweise bei Anliegen eines Solldrehmoments das Schraubwerkzeug abgeschaltet werden. Hierzu weist das Schraubwerkzeug eine Erfassungseinrichtung auf, welche es dem Schraubwerkzeug ermöglicht, ein anliegendes Drehmoment und/oder einen ausgeführten Drehwinkel zu erfassen. Analog kann ein Fügewerkzeug zur Erzeugung einer andersartigen Fügeverbindung entsprechend eine Erfassungseinrichtung umfassen, welche es ermöglicht, eine den Fügeprozess beschreibende Erfassungsinformation bzw. eine das Verhalten des Fügewerkzeugs beschreibende Erfassungsinformation zu erzeugen. Beispielsweise im Falle einer Nietverbindung kann ein Nietwerkzeug als Fügewerkzeug eingesetzt werden, wobei die Setzgeschwindigkeit und/oder der Setzwiderstand während der Erzeugung der Nietverbindung erfasst werden und zur Beschreibung des Nietprozesses bzw. des Verhaltens des Nietwerkzeugs während der Erzeugung der Nietverbindung herangezogen werden kann.
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Die Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer das Fügewerkzeug beschreibenden bzw. einer das Verhalten des Fügewerkzeugs beschreibenden Erfassungsinformation während des Erzeugens der Fügeverbindung kann zumindest teilweise in oder an dem Fügewerkzeug und/oder zumindest teilweise getrennt von dem Fügewerkzeug angeordnet sein.
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Die, das Verhalten des Fügewerkzeugs während des Erzeugens der Fügeverbindung beschreibende Erfassungsinformation wird dazu verwendet einen digitalen Zwilling des Fügewerkzeugs zu erzeugen. Mit anderen Worten erfolgt basierend auf der Erfassungsinformation die Schaffung eines digitalen Abbilds bzw. einer digitalen Repräsentanz des realen Fügewerkzeugs, welche möglichst realitätsnah das Verhalten des Fügewerkzeugs während der Erzeugung der Fügeverbindung in einem digitalen Raum abbildet. So kann ein digitales Modell des Fügewerkzeugs erzeugt werden, um die Eigenschaften und/oder das Verhalten des Fügewerkzeugs und/oder eines das Fügewerkzeug einsetzenden Fügeprozesses zu beschreiben oder im Sinne einer Regelung zu beeinflussen. So können die durch den digitalen Zwilling des Fügewerkzeugs gewonnenen Erkenntnisse über das Fügewerkzeug und/oder über den das Fügewerkzeug verwendenden Fügeprozess dazu verwendet werden, um eine Ansteuerung des Fügewerkzeugs und/oder um die Festlegung definierter Steuerungspunkte des Fügewerkzeugs (z. B. Abschaltdrehmoment und/oder Abschaltdrehwinkel) zu verändern.
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Es ist möglich, dass ein Ausführen eines das Fügewerkzeug prüfenden Prüfprozesses, insbesondere eine Maschinenfähigkeitsprüfung des Fügewerkzeugs, und Erzeugen einer den Prüfprozess beschreibenden Prüfinformation erfolgt, wobei die Prüfinformation in der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs berücksichtigt wird. Der Prüfprozess dient zur Überprüfung der Funktionsweise des Fügewerkzeugs. Beispielsweise kann ein fügewerkzeugseitiger Sensor, welcher zur Steuerung des Fügewerkzeugs während des Fügeprozesses herangezogen wird, bezüglich seiner Funktionsweise überprüft werden. Auch kann der Antrieb bzw. die Ansteuerung eines Fügewerkzeugs im Zuge des Prüfprozesses überprüft werden. Dadurch, dass wenigstens ein, insbesondere regelmäßig, erfolgender, das Fügewerkzeug überprüfender Prüfprozess und die hieraus gewonnene Prüfinformation in die Erzeugung des digitalen Zwillings seinen Niederschlag findet, kann die Eigenschaften und/oder das Verhalten des Fügewerkzeugs realitätsnäher abgebildet werden. Der hierbei betrachtete Prüfprozess kann zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, besonders bevorzugt ausschließlich, im Rahmen des Einsatzes des Fügewerkzeugs bei einem Produktions- bzw. Montageprozess ausgeführt werden. So werden zum Zweck der Qualitätssicherung bei einem Produktions- bzw. Montageprozess regelmäßig Prüfprozesse ausgeführt, deren Prüfinformation in die Erzeugung des digitalen Zwillings einfließen kann. Beispielsweise wird als Prüfprozess eine sogenannte Maschinenfähigkeitsuntersuchung ausgeführt. Die Maschinenfähigkeitsuntersuchung kann als Prüfinformation beispielsweise einen hierbei ermittelten C-Wert, d. h. Streuungskennwert, und/oder einen Ck-Wert, d. h. einen Lagekennwert, für das Fügewerkzeug angeben. Der Prüfprozess kann beispielsweise an einer Prüfbank erfolgen.
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Beispielsweise erfolgt ein Ausführen eines das Fügewerkzeug kalibrierenden Kalibierprozess und Erzeugen einer den Kalibrierprozess beschreibenden Kalibierinformation, wobei die Kalibrierinformation in der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs berücksichtigt wird. Die Kalibrierinformation kann zu einem Fügewerkzeug angeben, wie oft dieses bereits eine Kalibrierung erfahren hat. Alternativ oder zusätzlich kann angegeben werden, nach welchem Zeitraum und/oder nach welcher Betriebszeit und/oder nach welchen Last- und/oder Leistungsdaten zu zwischenzeitlich ausgeführten Fügeprozessen (Art und/oder Umfang) eine Kalibrierung ausgeführt wurde. Schließlich kann die Kalibrierinformation angeben, in welcher Art und/oder Umfang eine Kalibrierung des Fügewerkzeugs erfolgte. Die Information darüber in welcher Art und/oder Weise und/oder Häufigkeit eine Kalibrierung zu einem Fügewerkzeug erfolgte, kann einen Hinweis auf die Arbeitsweise, z. B. die Prozessstabilität, des Fügewerkzeugs geben.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Ausführen eines das Fügewerkzeug wartenden Wartungsprozesses und Erzeugen einer den Wartungsprozess beschreibenden Wartungsinformation erfolgen, wobei die Wartungsinformation in der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs berücksichtigt wird. Der Wartungsprozess kann hierbei arbeiten umfassen, welche zur Erhaltung der Funktionsfähigkeit des Fügewerkzeugs, insbesondere von Zeit zu Zeit, notwendig sind. Im vorliegenden Sinne kann der Wartungsprozess auch einen Reparaturprozess umfassen, also die Wiederherstellung eines funktionsfähigen Zustands ausgehend von einem Zustand, in welchem das Fügewerkzeug nicht funktionsfähig ist bzw. nicht einem Soll-Zustand entspricht.
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Es ist möglich, dass das Verfahren ein Ausführen einer Funktionsuntersuchung an (a) einer Prüfeinrichtung zum Ausführen eines ein Fügewerkzeug prüfenden Prüfprozesses und/oder (b) einer Kalibiereinrichtung zum Ausführen eines ein Fügewerkzeug kalibrierenden Kalibrierprozess und/oder (c) einer Wartungseinrichtung zum Ausführen einen ein Fügewerkzeug wartenden Wartungsprozess und Erzeugen einer die Funktionsfähigkeitsuntersuchung beschreibenden Funktionsfähigkeitsinformation, wobei die Funktionsfähigkeitsinformation in der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs berücksichtigt wird. Durch die Berücksichtigung der Funktionsfähigkeitsinformation bei der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs kann eine Prüfinformation und/oder Kalibrierinformation und/oder Wartungsinformation in einem aussagekräftigeren Umfang zur Verwendung bei der Schaffung eines möglichst realen Abbilds (digitalen Zwillings) des Fügewerkzeugs einfließen. Beispielsweise kann eine Kalibiereinrichtung einen Offset aufweisen, welcher zu einem entsprechenden Offset des Fügewerkzeugs bei Kalibrierung des Fügewerkzeugs führt. Dadurch, dass der Offset der Kalibriereinrichtung in der Funktionsfähigkeitsinformation beschrieben ist, kann durch Berücksichtigung der Funktionsfähigkeitsinformation bei der Erstellung und/oder Auswertung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs, eine entsprechend genaue Beeinflussung des Fügewerkzeugs durch einen an diesem Fügewerkzeug ausgeführten Kalibrierprozess erkannt und berücksichtigt werden. Entsprechend trägt die Berücksichtigung einer Funktionsfähigkeitsinformation betreffend die Funktionsfähigkeit der Prüfeinrichtung und/oder Wartungseinrichtung zu einer analogen Erhöhung der Aussagekraft etwaiger prüf und/oder Wartungsinformation im Zusammenhang mit der Erstellung eines digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs bei.
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Es ist möglich, dass durch ein Ausführen einer Simulation zur simulierten Abbildung des Erzeugens wenigstens zweier Fügeverbindungen einer Baugruppe unter Verwendung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs, eine realitätsnahe Abbildung dieser Fügeverbindungen, insbesondere der diese beiden Fügeverbindungen umfassenden Baugruppe, im digitalen Raum ermöglicht wird. Die ausgeführte Simulation zur simulierten Abbildung des Erzeugens wenigstens einer, bevorzugt wenigstens zweier, Fügeverbindungen kann beispielsweise eine Baugruppe umfassen, welche einen Bestandteil eines Fahrzeugs bildet.
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Im Zuge des Fügeprozesses kann es zu einem Fehler an der erzeugten Fügeverbindung kommen, welche nach einer automatisierten oder nach einer durch eine Person erfolgenden Prüfung, insbesondere einer optischen und/oder haptischen Prüfung, identifiziert werden kann. Dieser identifizierte Fehler bzw. das hierbei festgestellte Fehlerbild kann dokumentiert und eine Fehlerinformation erzeugt werden, wobei die Fehlerinformation in der auf den digitalen Zwilling des Fügewerkzeugs beruhenden Werkzeugsimulation und/oder Prozesssimulation berücksichtigt wird. Insbesondere eine überlagerte Informationsauswertung zu den zurückliegenden Fügeprozessen und/oder Prüfprozessen und/oder Wartungsprozessen des Schraubwerkzeugs und dem identifizierten Fehler bzw. Fehlerbild kann eine realitätsnahe Abbildung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs ermöglichen. Auch kann ein möglicherweise auftretender Fehler in einer ein zukünftiges Verhalten des Werkzeugs abbildenden Werkzeugsimulation und/oder in einer den Fügeprozess abbildenden Prozesssimulation aufgrund der im digitalen Zwilling einfließenden Fehlerinformation ermittelt bzw. simuliert werden. Schließlich kann eine Fehlerkette simuliert werden. Insbesondere können solche Fehlerketten simuliert werden, welche sich dadurch ergeben, dass nicht oder nicht adäquat auf bereits erfolgte Fehler mit einer Einstellungsänderung des Fügewerkzeugs entgegengewirkt wurde.
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Es ist möglich, dass ein paralleles, insbesondere zeitgleiches, Ausführen eines Dualprozesses erfolgt, wobei dieser das Ausführen (a) einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation und (b) einer durch die Werkzeugsimulation und/oder durch die Prozesssimulation simulierten real ablaufenden Fügeverbindung und Erzeugen einer den Dualprozess abbildenden Dualinformation umfasst und die Dualinformation in der Erzeugung des digitalen Zwillings des Fügewerkzeugs und/oder zur Simulation und/oder Festlegung von Taktzeiten wenigstens zweier Fügeprozesse verwendet wird. Mit anderen Worten kann zur Taktzeitoptimierung eine Dualinformation, berücksichtigend Informationen aus einem digitalen Abbild und der ausgeführten Fügeprozessschritte sowie Informationen aus einem real ablaufenden Fügeprozessschritt (z. B. durch Sensoren erfasst), herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der digitale Zwilling des Fügewerkzeugs im Zuge eines sogenannten Reverse Engineering, auch als Nachkonstruktion bezeichnet, eingesetzt werden. Als Reverse Engineering ist dabei beispielsweise eine Untersuchung der Strukturen, Zustände und/oder Verhaltensweisen der Fügeverbindung bzw. der die wenigstens eine Fügeverbindung umfassenden Baugruppe gemeint, die ein Extrahieren der Konstruktionselemente und/oder der Fügeverbindungseigenschaften ermöglicht. Dabei kann die unter Einbeziehung des Reverse Engineering erfolgende Analyse der Fügeverbindung zur Simulationsbestätigung und/oder zur Simulationsjustierung von unter Berücksichtigung des digitalen Zwillings des Schraubwerkzeugs erfolgenden Simulation genutzt bzw. eingesetzt werden. Beispielsweise durch das Reverse Engineering eine simulierte Verbindungskurve der Fügeverbindung, insbesondere eine Schraubverbindungskurve, untersucht.
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Neben dem Verfahren zum Ausführen einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozessimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang einer durch ein Fügewerkzeug herzustellenden Fügeverbindung betrifft die Erfindung auch ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung, das hierin beschriebene Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang mit einer ein Fügewerkzeug erfordernden Fügeverbindung durchzuführen. Dabei kann das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, welche mit Sensoren und/oder mit wenigstens einem Datenspeicher verbunden oder verbindbar ist, und von diesen Sensoren und/oder dem wenigstens einen Datenspeicher die wenigstens eine, während des Erzeugens der Fügeverbindung erfassten und das Verhalten zumindest des Fügewerkzeugs beschreibenden Erfassungsinformation. Mit anderen Worten können in einem Datenspeicher von dem Fügewerkzeug, welches durch den digitalen Zwilling abgebildet wird und/oder von einem ähnlichen oder baugleichen Fügewerkzeug Erfassungsinformationen abgespeichert sein, um diese im Zuge der Fügewerkzeugsimulation und/oder Prozesssimulation unter Verwendung des digitalen Zwillings des betrachteten Fügewerkzeugs aus dem Datenspeicher abzurufen.
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Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt umfassend einen ausführbaren Programmcode, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung ein hierin beschriebenes Verfahren zum Ausführen einer Werkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang mit einer ein Fügewerkzeug erfordernden Fügeverbindung ausführt. Das Computerprogrammprodukt ist zur Installation und/oder Ausführung auf einer Datenverarbeitungseinrichtung, d. h. einer Recheneinheit, eingerichtet, wobei das Computerprogrammprodukt Befehle umfasst, die bei der Ausführung des hierin beschriebenen Computerprogramms durch die Recheneinheit diese veranlassen, das hierin beschriebene Verfahren auszuführen.
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Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auf das erfindungsgemäße Computerprogramm übertragbar bzw. anzuwenden und umgekehrt.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Ausführen einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses im Zusammenhang mit einer durch ein Fügewerkzeug herzustellenden Fügeverbindung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Das Verfahren zum Ausführen 103 einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses 10 im Zusammenhang mit einer durch ein Fügewerkzeug 1 herzustellenden Fügeverbindung 2. Das Verfahren sieht es dabei vor, dass eine Fügeverbindung 2 vermittels einem Fügewerkzeug 1 erzeugt wird. D. h. z. B., dass beispielsweise zwei Bauteile (nicht dargestellt) vermittels eines Fügemittels 3, z. B. einer Schraube oder eines Niets, vermittels des Fügewerkzeugs 1, z. B. eines Schraubwerkzeugs bzw. eines Nietwerkzeugs, verbunden werden. Während des Erzeugens 100 der Fügeverbindung 2 wird das Verhalten des Fügewerkzeugs 1 erfasst und eine dieses Verhalten beschreibende Erfassungsinformation 200 erzeugt. In Abhängigkeit der Erfassungsinformation 200 wird ein digitaler Zwilling 300 des Fügewerkzeugs 1 erzeugt 102. Unter Einbeziehung des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 erfolgt ein Ausführen 103 einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation, wobei die Prozesssimulation einen Fügeprozess simuliert, in welchem das Fügewerkzeug 1 zum Einsatz kommt. Als Ergebnis der Fügewerkzeugsimulation und/oder der Prozesssimulation kann eine diese jeweils beschreibende Simulationsinformation 220 erzeugt und ausgegeben werden. Auch kann die Simulationsinformation 220 auf einem Datenspeicher gespeichert werden. Die Simulationsinformation 220 kann beispielsweise dazu verwendet werden, um eine genauere Auskunft über die Schaffung der Fügeverbindung 10 vermittels dem Fügewerkzeug 1 zu gewinnen, sodass beispielsweise gezielter die Ansteuerung und/oder die Definition eines passenden Fügewerkzeugs 1 vorgegeben werden kann. Aktuell liegen vordefinierte Toleranzbänder zur Auswahl des geeigneten Fügewerkzeugs 1 vor, durch die tiefergehende Erkenntnis über das Fügewerkzeug 1 vermittels dessen digitalen Zwillings, wird ein engeren Toleranzband möglich, sodass eine größere Menge an geeigneteren Fügewerkzeugen 1 in Betracht kommt, da weniger breite Toleranzbänder aufgrund der Ungenauigkeit der bisherigen Erwartungen an das Fügewerkzeug 1 nicht mehr notwendig sind.
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Insbesondere bei einer Aneinanderreihung mehrerer Fügeverbindungen, welche zu Toleranzketten für Funktionsmaße führen, kann die vermittels dem digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 enger tolerierbaren Fügeprozesse 10 den Montageprozess wirtschaftlicher und/oder effizienter gestalten.
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Beispielsweise erfolgt ein Ausführen eines das Fügewerkzeug 1 prüfenden Prüfprozesses 14, insbesondere eine Maschinenfähigkeitsprüfung des Fügewerkzeugs 1, und Erzeugen einer den Prüfprozess 14 beschreibenden Prüfinformation 214, wobei die Prüfinformation 214 in der Erzeugung 102 des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 berücksichtigt wird. Zusätzlich und/oder alternativ dazu kann ein Ausführen eines das Fügewerkzeug 1 kalibrierenden Kalibierprozess 15 und Erzeugen einer den Fügeprozess 15 beschreibenden Kalibierinformation 215 erfolgen, wobei die Kalibrierinformation 215 in der Erzeugung 102 des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 berücksichtigt wird.
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Auch kann zusätzlich oder alternativ ein Ausführen eines das Fügewerkzeug 1 wartenden Wartungsprozesses 16 und Erzeugen einer den Wartungsprozess 16 beschreibenden Wartungsinformation 216 vorgesehen sein, wobei die Wartungsinformation 216 in der Erzeugung 102 des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 berücksichtigt wird.
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Eine tiefergehende Abbildung der Realität des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass eine Funktionsuntersuchung 17 ausgeführt wird, wobei die Funktionsuntersuchung 17 (a) an einer Prüfeinrichtung zum Ausführen eines ein Fügewerkzeug 1 prüfenden Prüfprozesses 14 und/oder (b) an einer Kalibiereinrichtung zum Ausführen eines ein Fügewerkzeug 1 kalibrierenden Kalibrierprozess 15 und/oder (c) an einer Wartungseinrichtung zum Ausführen einen ein Fügewerkzeug 1 wartenden Wartungsprozess 16 ausgeführt wird. Im Zuge der Funktionsuntersuchung 17 wird eine die Funktionsfähigkeitsuntersuchung 17 beschreibende Funktionsfähigkeitsinformation 217 erzeugt, wobei die Funktionsfähigkeitsinformation 217 in der Erzeugung 102 des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 berücksichtigt wird. Die Funktionsfähigkeitsinformation 217 bildet das Verhalten bzw. die Reaktion der Prüfeinrichtung und/oder der Kalibiereinrichtung und/oder der Wartungseinrichtung während des Ausführens der Funktionsuntersuchung 17 ab. Dadurch, dass das Verhalten der Einrichtungen erfasst und in der Erzeugung des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 Berücksichtigung findet, kann ein genaueres bzw. realitätsnäheres Abbild des Fügewerkzeugs 1 durch den digitalen Zwilling 300 erreicht werden.
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Es ist möglich, dass ein Ausführen einer Simulation zur simulierten Abbildung des Erzeugens wenigstens zweier Fügeverbindungen 2 einer Baugruppe unter Verwendung des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 erfolgt. Bevorzugt kann das Ausführen der Simulation zur simulierten Abbildung des Erzeugens wenigstens einer, bevorzugt wenigstens zweier Fügeverbindungen 2 an einer Fahrzeugbaugruppe erfolgen. Damit kann der digitale Zwilling 300 beispielsweise in einer virtuellen Umgebung bzw. in einem Metaproduktionsraum verwendet werden, in welcher wenigstens zwei, vermittels dem Fügeprozess zu verbindenden Bauteile ebenfalls als digitale Modelle abgebildet sind. Sonach kann in einem digitalen Raum sowohl das durch das hierin beschriebene Verfahren abgebildete Fügewerkzeug 1 virtuell an digitalen Bauteilen bzw. an einer digitalen Fügeverbindung 2 eine Simulation des Fügeprozesses 10 ausführen. Dabei können beispielsweise Toleranzvorgaben an das zu verwendende Fügewerkzeug 1 für die Herstellung der Fügeverbindung enger gestaltet werden.
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Es ist möglich, dass automatisiert oder durch eine Person wenigstens ein Fehler an der real vermittels dem Fügewerkzeug 1 hergestellten Fügeverbindung 2 im Zuge eines Fehlererfassungsprozesses detektiert bzw. identifiziert wird. Insbesondere dann, wenn für die Ansteuerung des hierbei verwendeten Fügewerkzeugs 1 bereits auf Informationen dies hierzu vorliegenden digitalen Zwillings 300 zurückgegriffen wurde, kann durch eine Fehleridentifikation und deren Berücksichtigung bei der Erzeugung eines neuen bzw. aktualisierten digitalen Zwillings 300 eine realitätsnähere Abbildung des Fügewerkzeugs 1 ermöglichen. Ein derartiger Fehler kann im Zuge des Fehleruntersuchung 18 dokumentiert und dem realen Fügewerkzeug 1 zugeordnet werden. Dabei kann ein Erzeugen einer Fehlerinformation 218 erfolgen, wobei die Fehlerinformation 218 in der auf den digitalen Zwilling 300 des Fügewerkzeugs 1 beruhenden Fügewerkzeugsimulation und/oder Prozesssimulation berücksichtigt wird bzw. berücksichtigbar ist und/oder im Zuge der Erzeugung 102 des digitalen Zwillings 300 berücksichtigt wird.
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Ein paralleles, insbesondere zeitgleiches, Ausführen eines Dualprozesses 19 kann beispielsweise das Ausführen (a) einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation und (b) einer durch die Fügewerkzeugsimulation und/oder durch die Prozesssimulation simulierten real ablaufenden Fügeverbindung 2 umfassen, wobei ein Erzeugen einer den Dualprozess 19 abbildenden Dualinformation 219 erfolgt. Die Dualinformation 219 wird dabei in der Erzeugung des digitalen Zwillings 300 des Fügewerkzeugs 1 und/oder zur Simulation und/oder Festlegung von Taktzeiten wenigstens zweier Fügeprozesse 2 verwendet.
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Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung, das hierin beschriebene Verfahren zum Ausführen einer Fügewerkzeugsimulation und/oder einer Prozesssimulation eines Fügeprozesses 10 im Zusammenhang mit einer ein Fügewerkzeug 1 erfordernden Fügeverbindung 2 durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fügewerkzeug
- 2
- Fügeverbindung
- 3
- Fügemittel
- 10
- Fügeprozess
- 14
- Prüfprozess
- 15
- Kalibrierprozess
- 16
- Wartungsprozess
- 17
- Funktionsuntersuchung
- 18
- Fehleruntersuchung
- 19
- Dualprozess
- 100
- Erzeugen von 2
- 101
- Erfassen
- 102
- Erzeugen von 200
- 103
- Ausführen einer Fügewerkzeugsimulation und/oder Prozesssimulation
- 200
- Erfassungsinformation
- 214
- Prüfinformation
- 215
- Kalibierinformation
- 216
- Wartungsinformation
- 217
- Funktionsfähigkeitsinformation
- 218
- Fehlerinformation
- 219
- Dualprozessinformation
- 220
- Simulationsinformation
- 300
- Digitaler Zwilling
