DE102022126562A1

DE102022126562A1 - Assistenzsystem mit einer auf einem Mobilgerät implementierten Applikation

Info

Publication number: DE102022126562A1
Application number: DE102022126562.5A
Authority: DE
Inventors: Ingo Heinle; Jan SCHUETTE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Es wird ein Assistenzsystem zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung (11) bearbeitet wird, beschrieben. Das Assistenzsystem umfasst eine server- oder cloudbasierte Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit einer Datenbank (7). Darüber hinaus umfasst das Assistenzsystem ein Mobilgerät (1) mit einer Applikation (2), die über eine drahtlose erste Datenverbindung (4) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbindbar ist, wobei die Applikation (2) dazu ausgelegt ist, Daten zu dem in dem Bearbeitungsschritt erzielten Bearbeitungsergebnis zu erfassen. Außerdem umfasst das Assistenzsystem die Bearbeitungsvorrichtung (11), welche eine Schnittstelle (12) aufweist und über die Schnittstelle (12) und eine zweite Datenverbindung (13) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbunden ist, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (11) dazu ausgelegt ist, einen Satz von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung (11) auszulesen. Die Datenverarbeitungseinrichtung (6) ist dazu ausgelegt, basierend auf den Daten zum Bearbeitungsergebnis und den Prozessparametern automatisch einen Datenbankeintrag (8) zu erzeugen oder zu modifizieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet wird.
In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2013 016 185 A1 ist eine Werkzeugvorrichtung mit zumindest einem aus einer Mehrzahl von Werkzeugen gebildeten Werkzeugverbund und zumindest einer Datenverarbeitungsvorrichtung beschrieben. Es wird beschrieben, dass an einem äußeren Bereich des Werkzeugverbundes zumindest eine mittels einer Datenverarbeitungseinheit der Datenverarbeitungsvorrichtung lesbare Codierung angeordnet ist, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung eine Speichereinheit umfasst, in welcher der Codierung zugeordnete Werkzeugdaten der Mehrzahl von Werkzeugen hinterlegt sind.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2016 205 704 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Umformprozesses und Umformeinrichtung. Das Verfahren umfasst: Erfassen von Umformparametern der Umformeinrichtung beim in dieser Umformen jeweiliger Bauteile, bildliches Erfassen der umgeformten Bauteile und Erzeugen von Bildauswertungsdaten für die jeweiligen umgeformten Bauteile, Bestimmen auf Basis der jeweiligen Bildauswertungsdaten, ob ein Bauteil einen umformungsinduzierten Fehler aufweist, und bei Bestimmung eines Fehlers einer Fehlerart und einer geometrischen Fehlerposition am Bauteil, Verarbeiten von Fehlerart und Fehlerposition mittels eines Wirkzusammenhangmodells, so dass eine Umformparameteränderung zur Beseitigung des umformungsinduzierten Fehlers ermittelt wird, und Verändern der Umformparameter der Umformeinrichtung entsprechend der ermittelten Umformparameteränderung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Dokumentation von Prozessparametern bei der Bearbeitung von Werkstücken zu vereinfachen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Assistenzsystem zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet wird. Der Ablauf des Bearbeitungsschritts ist durch eine Mehrzahl von Prozessparametern vorgebbar. Das Assistenzsystem umfasst eine server- oder cloudbasierte Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Datenbank, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt ist, Datenbankeinträge zur Dokumentation des Bearbeitungsschritts in der Datenbank anzulegen, sowie ein Mobilgerät mit einer Applikation, die über eine drahtlose Datenverbindung mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbindbar ist. Die Applikation ist dazu ausgelegt, Daten zu dem in dem Bearbeitungsschritt erzielten Bearbeitungsergebnis zu erfassen und über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln. Darüber hinaus umfasst das Assistenzsystem die Bearbeitungsvorrichtung, welche eine Schnittstelle aufweist und über die Schnittstelle und eine weitere Datenverbindung mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist, wobei die Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, einen Satz von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung auszulesen und über die weitere Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf den von dem Mobilgerät erfassten Daten zum Bearbeitungsergebnis und den aus der Bearbeitungsvorrichtung ausgelesenen Prozessparametern automatisch einen Datenbankeintrag zu erzeugen oder zu modifizieren.
Durch das erfindungsgemäße Assistenzsystem wird insbesondere ermöglicht, die in einem Bearbeitungsschritt verwendeten Parameter auf benutzerfreundliche Art und Weise zu erfassen und zu dem damit erzielten Bearbeitungsergebnis in Beziehung zu setzen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zum Erstellen der Dokumentation ein Mobilgerät mit einer darauf implementierten Applikation zu verwenden, die den Benutzer durch eine Abfolge von Datenerfassungsschritten führt. Die bei dem Bearbeitungsschritt verwendeten Prozessparameter der Bearbeitungsvorrichtung müssen vom Benutzer nicht manuell erfasst werden, sondern werden automatisch über eine Schnittstelle der Bearbeitungsvorrichtung ausgelesen und in einem Datenbankeintrag gespeichert. Die erzielten Bearbeitungsergebnisse werden vom Benutzer mit Hilfe des Mobilgeräts dokumentiert; diese Dokumentation wird ebenfalls in dem Datenbankeintrag abgespeichert. So können beispielsweise während einer Einarbeit die verwendeten Parametersätze und die damit erzielten Ergebnisse auf einfache und zeitsparende Art und Weise protokolliert werden. Die Datenbankeinträge ermöglichen es dem Benutzer, exakt nachzuverfolgen, welche Parameter zu welchen Ergebnissen geführt haben. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem hat darüber hinaus den Vorteil, dass es sich auch nachträglich in bestehende Produktionsstätten einbauen lässt.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet wird. Der Ablauf des Bearbeitungsschritts ist durch eine Mehrzahl von Prozessparametern vorgegeben. Zur Dokumentation wird ein Assistenzsystem eingesetzt. Das Assistenzsystem umfasst eine server- oder cloudbasierte Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Datenbank, in der Datenbankeinträge zur Dokumentation des Bearbeitungsschritts abspeicherbar sind, sowie ein Mobilgerät mit einer Applikation, die über eine drahtlose Datenverbindung mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist. Darüber hinaus umfasst das Assistenzsystem die Bearbeitungsvorrichtung, die eine Schnittstelle aufweist und über die Schnittstelle und eine weitere Datenverbindung mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden ist. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Daten zu dem in dem Bearbeitungsschritt erzielten Bearbeitungsergebnis durch die Applikation und Übermitteln der Daten über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung. Weiter umfasst das Verfahren das Auslesen eines Satzes von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung und Übertragen der ausgelesenen Prozessparameter über die Schnittstelle und die weitere Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung. Darüber hinaus umfasst das Verfahren, auf Seiten der Datenverarbeitungseinrichtung, das automatische Erzeugen oder Modifizieren eines Datenbankeintrags basierend auf den vom Mobilgerät erfassten Daten zum Bearbeitungsergebnis und den aus der Bearbeitungsvorrichtung ausgelesenen Prozessparametern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen wird das erzielte Bearbeitungsergebnis mittels der auf dem Mobilgerät implementierten Applikation dokumentiert, wohingegen die zugehörigen Prozessparameter der Bearbeitungsvorrichtung, die zu diesem Ergebnis geführt haben, aus der Bearbeitungsvorrichtung ausgelesen werden. Das Verfahren umfasst einen Schritt des automatisierten Erzeugens oder Modifizierens eines Datenbankeintrags, der die Prozessparameter zu den mit diesen Parametern erzielten Bearbeitungsergebnissen in Beziehung setzt.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
Vorzugsweise stellt die Applikation eine Benutzerführung mit einer Sequenz von Schritten bereit, die dazu ausgelegt sind, die zur Dokumentation der Prozessparameter und des Bearbeitungsergebnisses benötigten Informationen zu erfassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Mobilgerät um eines von folgenden: ein Tablet, ein Smartphone, ein Laptop.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Werkzeugmaschine. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung, weiter vorzugsweise um eine Presse. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine für die Einarbeit vorgesehene Umformvorrichtung, weiter vorzugsweise um eine für die Einarbeit vorgesehene Presse.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Applikation auf dem Mobilgerät in ein Augmented-Reality-System integriert.
Vorzugsweise ist die Applikation dazu ausgelegt, mindestens eines von folgenden zu erfassen: eine Sachnummer des Werkstücks, eine Identifikation des Bearbeitungsschritts, eine Identifikation der Bearbeitungsvorrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung und bei dem zu bearbeitenden Werkstück um eine Platine, wobei die Applikation dazu ausgelegt ist, Daten zu den Eigenschaften der Platine zu erfassen.
Es ist von Vorteil, wenn das Mobilgerät eine Kamera aufweist.
Es ist von Vorteil, wenn die Applikation dazu ausgelegt ist, mindestens ein Bild des bearbeiteten Werkstücks zu erfassen und das mindestens eine Bild über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Applikation dazu ausgelegt, vom Benutzer Anmerkungen zu dem Bearbeitungsergebnis in Form von mindestens einem von folgenden zu erfassen: Spracheingaben, Text, grafische Hervorhebungen auf einem von der Kamera aufgenommenen Bild des bearbeiteten Werkstücks.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Applikation oder die Datenverarbeitungseinrichtung eine Spracherkennungseinheit zur Verarbeitung von Spracheingaben des Benutzers auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Applikation dazu ausgelegt, einen ersten Auslesebefehl zum Auslesen von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln.
Vorzugsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, auf den Empfang des ersten Auslesebefehls von der Applikation hin ein Auslesen eines Satzes von aktuellen Prozessparametern aus der Bearbeitungsvorrichtung und eine Übertragung der ausgelesenen Prozessparameter von der Bearbeitungsvorrichtung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu veranlassen.
Es ist von Vorteil, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt ist, auf den Empfang des ersten Auslesebefehls von der Applikation hin einen zweiten Auslesebefehl an die Bearbeitungsvorrichtung zu übertragen, wobei die Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, bei Empfang des zweiten Auslesebefehls einen Satz von aktuellen Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung auszulesen und über die weitere Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei den aus der Bearbeitungsvorrichtung ausgelesenen Prozessparametern um in der Bearbeitungsvorrichtung gespeicherte Prozessparameter.
Es ist von Vorteil, wenn die Applikation dazu ausgelegt ist, weitere für den Bearbeitungsschritt charakteristische Prozessparameter zu erfassen und über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung, wobei die Applikation dazu ausgelegt ist, für den Bearbeitungsschritt charakteristische Werkzeugparametern zu erfassen und über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übermitteln.
Es ist von Vorteil, wenn es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung handelt und die Applikation dazu ausgelegt ist, mittels einer Kamera des Mobilgeräts ein Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung einschließlich von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen zu erfassen und zur Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Applikation oder die Datenverarbeitungseinrichtung eine Bildauswertung, die dazu ausgelegt ist, ausgehend von dem Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung die Einstellposition von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen zu ermitteln.
Vorzugsweise ist die Bildauswertung dazu ausgelegt, das Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung anhand eines im Bild abgebildeten Objekts mit bekannten Abmessungen zu kalibrieren. Da die Abmessungen des Objekts bekannt sind, kann es als Maßstab dienen und ermöglicht eine Kalibrierung des Bilds.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Mobilgerät eine Kamera und das Verfahren weist folgende Schritte auf: Erfassen von mindestens einem Bild des bearbeiteten Werkstücks durch die Applikation und Übertragen des mindestens einen Bilds über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Schritte:

Übermitteln eines ersten Auslesebefehls zum Auslesen von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung von der Applikation über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung;

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung und das Verfahren weist folgenden weiteren Schritt auf: Erfassen von für den Bearbeitungsschritt charakteristischen Werkzeugparametern durch die Applikation und Übermitteln der Werkzeugparameter über die drahtlose Datenverbindung zur Datenverarbeitungseinrichtung. Bei den Werkzeugparametern handelt es sich um diejenigen Prozessparameter, die das Werkzeug betreffen. Beispielsweise werden durch die Werkzeugparameter die am Werkzeug vorgenommenen Einstellungen spezifiziert. Zu den Werkzeugparametern gehören beispielsweise die Einstellpositionen der Einweiser und Ziehhilfen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung um eine Umformvorrichtung und das Verfahren weist folgenden Schritt auf: Erfassen, mittels einer Kamera des Mobilgeräts, eines Bilds des Werkzeugs der Umformvorrichtung einschließlich von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen und Übertragen des erfassten Bildes von der Applikation zur Datenverarbeitungseinrichtung.
Vorzugsweise umfasst die Applikation oder die Datenverarbeitungseinrichtung eine Bildauswertung und das Verfahren weist folgenden Schritt auf: Ermitteln, ausgehend von dem Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung, der Einstellposition von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen mittels der Bildauswertung.
Vorzugsweise weist das Verfahren folgenden zusätzlichen Schritt auf: Kalibrieren des Bilds des Werkzeugs der Umformvorrichtung anhand eines im Bild abgebildeten Objekts mit bekannten Abmessungen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
Es zeigen:

1 zeigt eine Überblicksdarstellung des computerimplementierten Assistenzsystems.
2 zeigt eine beispielhafte Sequenz von Abfrageschritten zur Erfassung der von der Applikation benötigten Informationen.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
Die vorliegende Erfindung ist entstanden, um die Einarbeit bei Umformvorrichtungen für die Herstellung von Karosserieteilen zu vereinfachen, die Anwendung ist jedoch nicht auf diesen Technologiebereich beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung zur Dokumentation der Prozessparameter bei beliebigen Bearbeitungsschritten, bei denen ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet wird, eingesetzt werden. Im Automobilbereich kann die Erfindung beispielsweise im Bereich des Karosseriebaus, des Lacks und auch der Montage eingesetzt werden.
Ein wesentlicher Aspekt bei der Inbetriebnahme neuer Produktionsprozesse ist das Auffinden von geeigneten Prozessparametern. Im Falle der Einarbeit von Werkzeugen für Umformvorrichtungen werden beispielsweise die Ziehkissenkräfte ermittelt und die Ziehhilfen am Werkzeug eingestellt. Nach jeder Veränderung der Prozessparameter erfolgt ein Testen des Produktionsprozesses. Wenn beispielsweise ein Ziehwerkzeug eingearbeitet wird, so treten zunächst häufig Risse oder Falten auf. Werden solche Fehlerbilder erkannt, erfolgt eine Anpassung der Prozessparameter. Wenn die Prozessparameter eines Bearbeitungsschritts mehrmals hintereinander geändert werden, ist es schwierig, sämtlich bislang verwendeten Parametersätze in Erinnerung zu behalten. Zwar besteht die Möglichkeit, die verwendeten Prozessparameter manuell zu dokumentieren. Allerdings ist eine solche Dokumentation zeitaufwändig und kann somit bei dem üblicherweise vorherrschenden Zeitdruck bei Einarbeiten nicht in dem erforderlichen Umfang durchgeführt werden. Selbst wenn eine Dokumentation durchgeführt wird, so ist nicht sichergestellt, dass diese für die nächste Einarbeit bereitsteht. Diese Herausforderung besteht insbesondere, wenn die folgende Einarbeit von einem anderen Team durchgeführt wird. Im Falle eines Wechsels des Teams für die Einarbeit können sich insbesondere auch Schwierigkeiten bei der Interpretation der von einem anderen Team angefertigten Dokumentation ergeben.
Sind die Erfahrungen aus den vorhergehenden Einarbeiten oder aktuellen Untersuchungen nicht dokumentiert, so besteht die Gefahr, dass viel Zeit für das erneute Finden von passenden Prozessparametern verloren geht. Im ungünstigsten Fall werden unnötig Korrekturschleifen an Werkzeugen durchgeführt, wenn die Prozessparameter der vorhergehenden Einarbeit nicht mehr bekannt sind.
Um das Dokumentieren der verwendeten Prozessparameter und der damit erzielten Bearbeitungsergebnisse zu vereinfachen, wird gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein computerimplementiertes Assistenzsystem zur Verfügung gestellt, dessen Aufbau in 1 schematisch gezeigt ist. Zur Dokumentation der verwendeten Prozessparameter und der damit erzielten Ergebnisse verwendet der Benutzer ein Mobilgerät 1, auf dem eine Applikation 2 installiert ist. Bei dem Mobilgerät 1 kann es sich beispielsweise um ein Tablet, ein Smartphone oder ein Laptop handeln. Die Applikation 2 führt den Benutzer durch eine Sequenz von Abfrageschritten, um so die benötigten Informationen für die Dokumentation des Prozessschritts zu erfassen. Das Mobilgerät 1 umfasst eine Kamera 3, die vom Benutzer beispielsweise zur Datenerfassung und insbesondere zur Dokumentation von Arbeitsergebnissen verwendet werden kann. Das Mobilgerät 1 ist über eine drahtlose erste Datenverbindung 4 mit einem Server 5 verbunden. Beispielsweise kann es sich bei der Applikation 2 um eine Web-Applikation handeln, die über das mobile Internet mit dem Server 5 in Verbindung steht. Auf dem Server 5 sind eine serverseitige Datenverarbeitungseinrichtung 6 sowie eine Datenbank 7 implementiert, wobei in der Datenbank 7 eine Mehrzahl von Datenbankeinträgen 8 speicherbar ist. Jeder Datenbankeintrag 8 enthält eine Identifikation des Werkstücks und/oder des Prozessschritts, beispielsweise eine Sachnummer des Werkstücks, einen bestimmten Satz von Prozessparametern sowie eine Dokumentation des mit diesen Prozessparametern erzielten Bearbeitungsergebnisses. Jedes Mal, wenn der Benutzer einen neuen Satz von Prozessparametern testet, erzeugt die serverseitige Datenverarbeitungseinrichtung 6 zur Dokumentation dieses Tests einen neuen Datenbankeintrag 8 in der Datenbank 7. Die mittels der Applikation 2 erfassten Daten werden über die drahtlose erste Datenverbindung 4 zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen und in dem zugehörigen Datenbankeintrag 8 abgespeichert.
Die Applikation 2 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, Spracheingaben des Benutzers zu erfassen. In diesem Fall kann entweder auf dem Server 5 oder in der Applikation 2 selbst eine Sprachauswerteeinheit 9 vorgesehen sein, die die Spracheingaben des Benutzers in Text umwandelt. Darüber hinaus kann auf dem Server 5 oder in der Applikation 2 eine Bildverarbeitung 10 vorgesehen sein, die dazu ausgelegt ist, die von der Kamera 3 des Mobilgeräts 1 aufgenommenen Bilder zu analysieren und die darin enthaltenen Informationen zu extrahieren.
In 1 ist außerdem eine Bearbeitungsvorrichtung 11 dargestellt, die den jeweiligen Bearbeitungsschritt durchführt. Bei der Bearbeitungsvorrichtung 11 kann es sich beispielsweise um eine Umformvorrichtung handeln, deren Einarbeit dokumentiert werden soll. Um die verwendeten Prozessparameter nicht händisch eingeben zu müssen, ist die Bearbeitungsvorrichtung 11 mit einer Schnittstelle 12 ausgestattet, über die die Prozessparameter der Bearbeitungsvorrichtung 11 ausgelesen werden können. Über eine zweite Datenverbindung 13 ist die Schnittstelle 12 der Bearbeitungsvorrichtung 11 mit dem Server 5 verbunden, so dass die aus der Bearbeitungsvorrichtung 11 ausgelesenen Daten zum Server 5 übermittelt und dort in der Datenbank 7 gespeichert werden können. Bei den Prozessparametern kann es sich beispielsweise um in der Bearbeitungsvorrichtung 11 gespeicherte Parameterwerte handeln. Alternativ können in der Bearbeitungsvorrichtung 11 Sensoren vorgesehen sein, die Prozessparameterwerte erfassen.
Von der Applikation 2 aus kann auf die in der Datenbank 7 abgespeicherten Datenbankeinträge 8 zu bisher verwendeten Parametersätzen zugegriffen werden. Auf Seiten der Datenverarbeitungseinrichtung 6 ist eine Suchabfrageeinrichtung 14 implementiert, die eine Suchmaske für die Formulierung von Datenbankabfragen in der Datenbank 7 zur Verfügung stellt. Mit Hilfe dieser Suchmaske lassen sich gezielt die Filterkriterien für eine Datenbankabfrage festlegen. Ein Benutzer kann von der Applikation 2 aus auf die Suchabfrageeinrichtung 14 zugreifen und eine Abfrage in der Datenbank 7 durchführen, beispielsweise eine Suchabfrage zu einer bestimmten Sachnummer eines Werkstücks. Dem Benutzer werden dann sämtliche in der Datenbank 7 gespeicherten Datenbankeinträge 8 zu der betreffenden Sachnummer auf dem Mobilgerät 1 angezeigt.
Auf die in der Datenbank 7 gespeicherten Datenbankeinträge 8 kann darüber hinaus auch von einem externen Rechner 15 aus zugegriffen werden, der über eine dritte Datenverbindung 16 mit dem Server 5 verbunden ist. Der externe Rechner 15 kann beispielswise über das Internet von entfernten Punkten der Welt aus auf die auf dem Server 5 gespeicherten Daten zugreifen. Es ist möglich, über die Suchabfrageeinrichtung 14 von dem externen Rechner 15 aus eine Datenbankabfrage in der Datenbank 7 durchzuführen, wobei die gefundenen Datenbankeinträge 8 auf dem externen Rechner 15 angezeigt werden. Auf dem externen Rechner 15 kann beispielsweise eine weitergehende Auswertung von während einer Einarbeit erfassten Datenbankeinträgen 8 durchgeführt werden.
Außerdem besteht die Möglichkeit, eine weitere Bearbeitungsvorrichtung 17 über eine vierte Datenverbindung 18 mit dem Server 5 zu verbinden. Beispielsweise kann die weitere Bearbeitungsvorrichtung 17 von einem entfernten Standort aus über das Internet auf den Server 5 und die darauf installierte Datenbank 7 zugreifen und unter Verwendung der Suchabfrageeirichtung 14 geeignete Datenbankeinträge 8 ermitteln. Die in einem Datenbankeintrag 8 gespeicherten Prozessparameterwerte können direkt zur Parametrierung der weiteren Bearbeitungsvorrichtung 17 verwendet werden.
Bei der in 1 gezeigten Lösung sind die serverseitige Datenverarbeitungseinrichtung 6 und die Datenbank 7 auf einem Server 5 implementiert. Alternativ dazu könnte jedoch auch vorgesehen sein, die Datenverarbeitungseinrichtung und die Datenbank in eine Cloud auszulagern.
In 2 ist beispielhaft eine Sequenz von durch die Applikation 2 durchgeführten Abfrageschritten gezeigt. Außerdem ist der sich ergebende Datenaustausch zwischen der Applikation 2, der serverseitigen Datenverarbeitungseinrichtung 6 und der Bearbeitungsvorrichtung 11 veranschaulicht.
In einem ersten Schritt 19 wird eine Identifikation des Werkstücks und des Prozessschritts vorgenommen. Hierzu kann der Benutzer aufgefordert werden, die Sachnummer des zu bearbeitenden Werkstücks einzugeben. Außerdem kann der Benutzer durch die Applikation 2 aufgefordert werden, eine Kennung des aktuellen Prozessschritts anzugeben. Alternativ dazu könnte der Benutzer aufgefordert werden, ein Werkzeugschild der Bearbeitungsvorrichtung 11 oder einen an der Bearbeitungsvorrichtung 11 angebrachten QR-Code mit Hilfe der Kamera 3 des Mobilgeräts 1 zu fotografieren. Aus dem Bild kann dann mittels Bildverarbeitung die Kennung der Bearbeitungsvorrichtung 11 abgeleitet werden. Wie durch einen ersten Pfeil 20 dargestellt, werden die so erfassten Informationen über die drahtlose erste Datenverbindung 4 zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen und dort in einem zugehörigen Datenbankeintrag 8 abgespeichert.
Für den Fall, dass es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung 11 um eine Umformvorrichtung zum Umformen einer Platine handelt, sind auch die Eigenschaften dieser Platine für die Beurteilung des Bearbeitungsergebnisses relevant. Zur Identifikation der Platine kann in einem zweiten Schritt 21 beispielsweise ein auf der Platine aufgebrachter Code mit Hilfe der Kamera 3 des Mobilgeräts 1 abfotografiert und ausgewertet werden. Falls relevante Eigenschaften der Platine wie beispielsweise Dicke, Schmiermittelbelegung, Rauigkeit, Verformungseigenschaften erfasst wurden, können diese Eigenschaften über diesen Code in die Dokumentation mit einbezogen werden. Wie durch einen zweiten Pfeil 22 veranschaulicht, können Informationen zur Platine von der Applikation 2 zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen und dort in dem zugehörigen Datenbankeintrag 8 abgespeichert werden.
In einem dritten Schritt 23 wird der Benutzer aufgefordert, das Bearbeitungsergebnis zu dokumentieren. Dabei kann beispielsweise von der Applikation 2 abgefragt werden, ob das bearbeitete Werkstück Fehler aufweist oder nicht. Im Fall eines tiefgezogenen Werkstücks könnte das Werkstück beispielsweise Risse oder Falten aufweisen. Die Applikation 2 könnte dem Benutzer zur Beurteilung des Bearbeitungsergebnisses beispielsweise einige vorformulierte Antwortoptionen anbieten. Darüber hinaus könnte das erhaltene Ergebnis auch mit Hilfe von Text- oder Spracheingaben beschrieben werden. Eine vorteilhafte Art der Dokumentation des Bearbeitungsergebnisses ist es, mit Hilfe der Kamera 3 ein Bild des bearbeiteten Werkstücks aufzunehmen. Die Applikation 2 könnte den Benutzer beispielsweise auffordern, das bearbeitete Werkstück zu fotografieren. Die Applikation 2 könnte darüber hinaus Möglichkeiten zum grafischen Kennzeichnen und Hervorheben der in den Bildern erkennbaren Details zur Verfügung stellen. Anmerkungen zu den aufgenommenen Bildern können vom Benutzer beispielsweise als Text eingegeben oder aber per Spracheingabe erfasst werden, wobei die Spracheingabe später mit Hilfe der in 1 gezeigten Sprachauswerteeinheit 9 in Text umgewandelt werden kann. Wie durch einen dritten Pfeil 24 veranschaulicht, werden auch die Daten zur Dokumentation des Bearbeitungsergebnisses von der Applikation 2 über die drahtlose erste Datenverbindung 4 zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen und dort in dem zugehörigen Datenbankeintrag 8 abgespeichert.
In einem vierten Schritt 25 geht es darum, die Prozessparameter der Bearbeitungsvorrichtung 11 zu erfassen. Die auf Seiten der Bearbeitungsvorrichtung 11 vorgehaltenen Prozessparameter werden automatisch über die Schnittstelle 12 der Bearbeitungsvorrichtung 11 ausgelesen; es ist also nicht erforderlich, dass der Benutzer diese Prozessparameter von Hand eingibt. Die Applikation 2 übermittelt hierzu einen ersten Auslesebefehl 26 über die drahtlose erste Datenverbindung 4 zur serverseitigen Datenverarbeitungseinrichtung 6, welche daraufhin ihrerseits einen zweiten Auslesebefehl 27 über die zweite Datenverbindung 13 an die Bearbeitungsvorrichtung 11 sendet. In der Bearbeitungsvorrichtung 11 wird daraufhin ein Satz von Prozessparametern ausgelesen und entsprechend einem vierten Pfeil 28 über die zweite Datenverbindung 13 zur serverseitigen Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen, welche die so erhaltenen Parameterwerte dann in dem zugehörigen Datenbankeintrag 8 abspeichern kann. Prozessparameter der Bearbeitungsvorrichtung 11 können dabei entweder aus einem hierfür vorgesehenen Speicher der Bearbeitungsvorrichtung 11 ausgelesen oder aber mit Hilfe von an der Bearbeitungsvorrichtung 11 vorgesehenen Sensoren bestimmt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann zu dem Zeitpunkt, zu dem im dritten Schritt 23 ein Bild des bearbeiteten Werkstücks aufgenommen wird, auch der erste Auslesebefehl 26 an die serverseitige Datenverarbeitungseinrichtung 6 übermittelt werden.
Falls es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung 11 um eine Umformvorrichtung handelt, beispielsweise um eine Presse, wird der von der Presse durchgeführte Umformvorgang durch eine Mehrzahl von pressengebundenen Parametern kontrolliert. Zu diesen pressengebundenen Parametern gehören zunächst einmal die Kräfte der Verdrängerzylinder des Ziehkissens, wobei diese Kräfte über den Ziehweg hinweg veränderlich gewählt sein können. Zusätzlich gibt es eine Anzahl von Prozessparametern, die die Kinematik der Presse kontrollieren und festlegen, wie der Stößel sich während des Umformvorgangs als Funktion der Zeit bewegt. Weitere Prozessparameter, die aus der Umformvorrichtung ausgelesen werden können, sind die Vorbeschleunigung sowie die Vorbeschleunigungskorrektur des Blechhalters, die Positionierung des Blechhalters beim Erstkontakt mit der Matrize sowie das Blechhaltergewicht. Ein Beispiel für einen Prozessparameter der Folgestufen ist die Stößelkissenkraft. Nachdem in einer Umformvorrichtung in der Regel zwei alternierend einsetzbare Pressentische verwendet werden, sollte darüber hinaus auch dokumentiert werden, welcher Pressentisch bei dem Umformvorgang zum Einsatz kam.
In einem fünften Schritt 29 geht es darum, mit Hilfe der Applikation 2 zusätzliche Werkzeugparameter zu erfassen, die nicht in der Bearbeitungsvorrichtung 11 abgespeichert sind. Im Falle einer Umformvorrichtung gehört zu den zusätzlichen Werkzeugparametern beispielsweise der Druck der Gasdruckfedern, der von einer Bedienperson jeweils manuell eingestellt wird. Bei den zusätzlichen Werkzeugparametern kann es sich beispielsweise auch um die Einstellpositionen der Einsteller und/oder der Ziehhilfen des Werkzeugs handeln. Zur Bestimmung dieser Einstellpositionen wird der Benutzer von der Applikation 2 aufgefordert, mittels der Kamera 3 des Mobilgeräts 1 ein Bild des Werkzeugs aufzunehmen. Dabei ist es von Vorteil, wenn in dem Bild des Werkzeugs zusätzlich auch ein Objekt mit bekannten Abmessungen zu erkennen ist, weil dann durch die Bildverarbeitung 10 anhand der bekannten Abmessungen dieses Objekts eine Kalibrierung des Bildes vorgenommen werden kann. Sofern die Abmessungen eines Einweisers bekannt sind, kann beispielsweise dieser Einweiser selbst als Objekt für die Kalibrierung verwendet werden, dasselbe gilt für eine Ziehhilfe. Wie in 2 zu erkennen ist, wird das Bild gemäß einem fünften Pfeil 30 von der Applikation 2 zur serverseitigen Datenverarbeitungseinrichtung 6 übertragen, um dort mittels der Bildverarbeitung 10 die Einstellpositionen der Einweiser und/oder Ziehhilfen zu bestimmen. Diese Einstellpositionen können dann ebenfalls in dem zugehörigen Datenbankeintrag 8 mit abgespeichert werden.
Die in 2 dargestellten Schritte sind lediglich als beispielhafte Ausführungsform zu verstehen. Die Reihenfolge der Schritte kann geändert werden, außerdem ist es möglich, einzelne Schritte wegzulassen. Beispielsweise könnte der zweite Schritt 21 des Erfassens der Eigenschaften der Platine und/oder der fünfte Schritt 29 zur Dokumentation der Werkzeugparameter weggelassen werden. In jedem Fall ist es jedoch erforderlich, zumindest einen Teil der verwendeten Prozessparameter zu erfassen und das damit erzielte Bearbeitungsergebnis zu dokumentieren. Auf die Datenbankeinträge 8 der Datenbank 7 kann wie in 1 gezeigt von der Applikation 2 des Mobilgeräts 1 aus zugegriffen werden. Dadurch wird es dem Benutzer ermöglicht, während der Einarbeit früher verwendete Parametersätze und die zugehörigen Bearbeitungsergebnisse anzusehen und zu vergleichen. Darüber hinaus kann von dem in 1 gezeigten externen Rechner 15 aus auf die in der Datenbank 7 gespeicherten Datenbankeinträge 8 zugegriffen werden, um beispielsweise eine statistische Auswertung der bei der Einarbeit verwendeten Parametersätze und der damit erzielten Bearbeitungsergebnisse durchführen zu können. Eine derartige Auswertung ist insbesondere für die planenden Abteilungen von Bedeutung.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

1: Mobilgerät
2: Applikation
3: Kamera
4: drahtlose erste Datenverbindung
5: Server
6: Datenverarbeitungseinrichtung
7: Datenbank
8: Datenbankeinträge
9: Sprachauswerteeinheit
10: Bildauswertung
11: Bearbeitungsvorrichtung
12: Schnittstelle
13: zweite Datenverbindung
14: Suchabfrageeinrichtung
15: externer Rechner
16: dritte Datenverbindung
17: weitere Bearbeitungsvorrichtung
18: vierte Datenverbindung
19: erster Schritt
20: erster Pfeil
21: zweiter Schritt
22: zweiter Pfeil
23: dritter Schritt
24: dritter Pfeil
25: vierter Schritt
26: erster Auslesebefehl
27: zweiter Auslesebefehl
28: vierter Pfeil
29: fünfter Schritt
30: fünfter Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013016185 A1 [0002]
DE 102016205704 A1 [0003]

Claims

Assistenzsystem zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung (11) bearbeitet wird, wobei der Ablauf des Bearbeitungsschritts durch eine Mehrzahl von Prozessparametern vorgebbar ist, und wobei das Assistenzsystem aufweist: - eine server- oder cloudbasierte Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit einer Datenbank (7), wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (6) dazu ausgelegt ist, Datenbankeinträge (8) zur Dokumentation des Bearbeitungsschritts in der Datenbank (7) anzulegen; - ein Mobilgerät (1) mit einer Applikation (2), die über eine drahtlose erste Datenverbindung (4) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbindbar ist, wobei die Applikation (2) dazu ausgelegt ist, Daten zu dem in dem Bearbeitungsschritt erzielten Bearbeitungsergebnis zu erfassen und über die drahtlose erste Datenverbindung (4) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu übermitteln; - die Bearbeitungsvorrichtung (11), welche eine Schnittstelle (12) aufweist und über die Schnittstelle (12) und eine zweite Datenverbindung (13) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbunden ist, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (11) dazu ausgelegt ist, einen Satz von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung (11) auszulesen und über die zweite Datenverbindung (13) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu übertragen; - wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (6) dazu ausgelegt ist, basierend auf den von dem Mobilgerät (1) erfassten Daten zum Bearbeitungsergebnis und den aus der Bearbeitungsvorrichtung (11) ausgelesenen Prozessparametern automatisch einen Datenbankeintrag (8) zu erzeugen oder zu modifizieren.
Assistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation (2) eine Benutzerführung mit einer Sequenz von Schritten bereitstellt, die dazu ausgelegt sind, die zur Dokumentation der Prozessparameter und des Bearbeitungsergebnisses benötigten Informationen zu erfassen.
Assistenzsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Mobilgerät (1) um eines von folgenden handelt: ein Tablet, ein Smartphone, ein Laptop.
Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilgerät (1) eine Kamera (3) aufweist.
Assistenzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation (2) dazu ausgelegt ist, mindestens ein Bild des bearbeiteten Werkstücks zu erfassen und das mindestens eine Bild über die drahtlose erste Datenverbindung (4) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu übertragen.
Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation (2) dazu ausgelegt ist, einen ersten Auslesebefehl (26) zum Auslesen von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung (11) über die drahtlose erste Datenverbindung (4) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu übermitteln.
Assistenzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (6) dazu ausgelegt ist, auf den Empfang des ersten Auslesebefehls von der Applikation (2) hin ein Auslesen eines Satzes von aktuellen Prozessparametern aus der Bearbeitungsvorrichtung (11) und eine Übertragung der ausgelesenen Prozessparameter von der Bearbeitungsvorrichtung (11) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu veranlassen.
Assistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bearbeitungsvorrichtung (11) um eine Umformvorrichtung handelt und dass die Applikation (2) dazu ausgelegt ist, mittels einer Kamera (3) des Mobilgeräts (1) ein Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung einschließlich von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen zu erfassen und zur Datenverarbeitungseinrichtung (6) zu übertragen.
Assistenzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation (2) oder die Datenverarbeitungseinrichtung (6) eine Bildauswertung (10) umfasst, die dazu ausgelegt ist, ausgehend von dem Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung die Einstellposition von mindestens einem von Einweisern und Ziehhilfen zu ermitteln.
Assistenzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildauswertung (10) dazu ausgelegt ist, das Bild des Werkzeugs der Umformvorrichtung anhand eines im Bild abgebildeten Objekts mit bekannten Abmessungen zu kalibrieren.
Verfahren zur Dokumentation von Prozessparametern und Bearbeitungsergebnissen für einen Bearbeitungsschritt, bei dem ein Werkstück mittels einer Bearbeitungsvorrichtung (11) bearbeitet wird, wobei der Ablauf des Bearbeitungsschritts durch eine Mehrzahl von Prozessparametern vorgegeben ist, wobei zur Dokumentation ein Assistenzsystem eingesetzt wird, das aufweist: - eine server- oder cloudbasierte Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit einer Datenbank (7), in der Datenbankeinträge (8) zur Dokumentation des Bearbeitungsschritts abspeicherbar sind, - ein Mobilgerät (1) mit einer Applikation (2), die über eine drahtlose erste Datenverbindung (4) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbunden ist, - die Bearbeitungsvorrichtung (11), die eine Schnittstelle (12) aufweist und über die Schnittstelle (12) und eine zweite Datenverbindung (13) mit der Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Erfassen von Daten zu dem in dem Bearbeitungsschritt erzielten Bearbeitungsergebnis durch die Applikation (2) und Übermitteln der Daten über die drahtlose erste Datenverbindung (4) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6); - Auslesen eines Satzes von Prozessparametern der Bearbeitungsvorrichtung (11) und Übertragen der ausgelesenen Prozessparameter über die Schnittstelle (12) und die zweite Datenverbindung (13) zur Datenverarbeitungseinrichtung (6); - auf Seiten der Datenverarbeitungseinrichtung (6), automatisches Erzeugen oder Modifizieren eines Datenbankeintrags (8) basierend auf den vom Mobilgerät (1) erfassten Daten zum Bearbeitungsergebnis und den aus der Bearbeitungsvorrichtung (11) ausgelesenen Prozessparametern.