DE102022127916A1

DE102022127916A1 - Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage

Info

Publication number: DE102022127916A1
Application number: DE102022127916.2A
Authority: DE
Inventors: Mario Trautner; Thomas Irrenhauser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-05-02

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage, insbesondere zur Montage eines Kraftwagens, angegeben. Bei dem Verfahren wird Material durch ein fahrerloses Transportfahrzeug zu einer Regaleinrichtung an einem Montageort transportiert, und die Regaleinrichtung wird automatisiert durch eine Robotervorrichtung mit dem Material bestückt. Das fahrerlose Transportfahrzeug transportiert zunächst die Robotervorrichtung automatisiert zu einem Entladeort an der Regaleinrichtung. Nach einem automatisierten Entladevorgang durch die Robotervorrichtung verlässt das fahrerlose Transportfahrzeug den Entladeort wieder, wobei die Robotervorrichtung am Entladeort verbleibt.

Description

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage, insbesondere zur Montage eines Kraftwagens, angegeben.
Das Kommissionieren von mit Bauteilen bestückten Ladungsträgern erfolgt - beispielsweise im Rahmen einer Serienfertigung von Kraftwagen - mithilfe von Routenzügen. Mittels eines solchen Routenzugs kann beispielsweise eine Fertigungs- oder Montagelinie mit den Ladungsträgern und somit mit den in den Ladungsträgern angeordneten Bauteilen versorgt werden. Eine solche Versorgung oder Belieferung einer Fertigungs- oder Montagelinie mit Ladungsträgern und Bauteilen wird üblicherweise auch als Linienversorgung oder Bandbereitstellung bezeichnet. Die Linienversorgung erfolgt üblicherweise mithilfe von Routenzügen, die manuell mit den Ladungsträgern bestückt werden.
Weiterhin kann das Transportfahrzeug bzw. der Routenzug heute bereits automatisiert das Material im Lager abholen und automatisiert die Transportstrecke fahren. Vor Ort in der Montage muss dann ein Mitarbeiter auf das Fahrzeug aufsteigen, um das in den Anhängern gelagerte Material vom Transportfahrzeug in das Lager am Band bzw. Durchlaufregal zu manipulieren. Nachteilig hierbei ist, dass die manuelle Manipulation zeitaufwändig ist und oftmals eine monotone und/oder ergonomisch anstrengende Tätigkeit darstellt.
Die Druckschrift DE 10 2012 016 489 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage zur Montage eines Kraftwagens. Bei dem Verfahren werden im Wesentlichen sämtliche für die Montage des Kraftwagens erforderlichen Bauteile zumindest mittelbar mittels fahrerloser Transportfahrzeuge transportiert und an jeweiligen Montagestationen bereitgestellt. Ferner wird wenigstens eine Baugruppe des Kraftwagens auf weiteren fahrerlosen Transportfahrzeugen vormontiert und anschließend an eine Hauptmontagelinie transportiert. Gemäß einer Ausführungsform werden die Bauteile oder die Kleinladungsträger an jeweiligen Montagestationen mittels auf fahrerlosen Transportfahrzeugen fest montierter Roboter in entsprechende, an den Montagestationen angeordnete Regale einsortiert. Dadurch kann die Anzahl der benötigten Werker ebenfalls reduziert und zudem eine erhebliche Zeitersparnis erzielt werden.
Nachteilig bei der in der Druckschrift DE 10 2012 016 489 A1 gezeigten technischen Lösung ist, dass viele fahrerlose Transportfahrzeuge mit darauf montierten Robotern benötigt werden, was sehr kostenintensiv ist.
Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage anzugeben, durch das zumindest einer der genannten Nachteile vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage, insbesondere zur Montage eines Kraftwagens, wird Material durch ein fahrerloses Transportfahrzeug zu einer Regaleinrichtung an einem Montageort transportiert, und die Regaleinrichtung wird automatisiert durch eine Robotervorrichtung mit dem Material bestückt. Der Montageort kann z.B. eine Montagestation oder ein Montageband sein. Das fahrerlose Transportfahrzeug transportiert zunächst die Robotervorrichtung automatisiert zu einem Entladeort an der Regaleinrichtung. Nach einem automatisierten Entladevorgang durch die Robotervorrichtung verlässt das fahrerlose Transportfahrzeug den Entladeort wieder, wobei die Robotervorrichtung am Entladeort verbleibt.
Das fahrerlose Transportfahrzeug kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Logistik- bzw. Transportaufgaben zu übernehmen und beispielsweise Material von einer ersten Position zu einer zweiten Position im Raum zu befördern. Es kann hier und im Folgenden auch als „FTF“, als „AGV“ („Automated Guided Vehicle“) oder „FTS“ („fahrerloses Transportsystem“) bezeichnet werden. Unter einem fahrerlosen Transportfahrzeug wird dabei insbesondere ein Fahrzeug verstanden, welches selbsttätig, ohne Fahrer, zu einer gesteuerten oder geregelten Fortbewegung möglich ist, insbesondere entlang vorbestimmter Fahrwege und/oder frei, das heißt insbesondere ohne Bindung an vorbestimmte Fahrwege. Ein solches fahrerloses Transportfahrzeug kann auf Rädern, auf Schienen, auf Luftkissen, und/oder in anderer geeigneter Weise verlagerbar sein. Unter einem fahrerlosen Transportsystem kann eine Einheit aus einem oder mehreren fahrerlosen Transportfahrzeugen sowie einer Leitsteuerung verstanden werden. Weiterhin kann das fahrerlose Transportsystem beispielsweise Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung aufweisen. Das fahrerlose Transportfahrzeug kann z.B. ein Routenzug oder ein mit einem Routenzug verbundenes Fahrzeug sein. Bei dem Material kann es sich insbesondere um Bauteile und/oder Ladungsträger, wie z.B. Kleinladungsträger, welche mit Bauteilen bestückt sind, handeln.
Weiterhin kann die Robotervorrichtung nachfolgend von einem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug zum Entladeort transportiertes Material automatisiert am Entladeort entladen. Die Robotervorrichtung kann nach einem Verlassen des fahrerlosen Transportfahrzeugs am Entladeort verbleiben und auf ein weiteres fahrerloses Transportfahrzeug warten, welches entladen werden soll. Dadurch lässt sich vorteilhafterweise auch mit einer relativ geringen Menge an Robotervorrichtungen eine große Anzahl von Material von verschiedenen fahrerlosen Transportfahrzeugen entladen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Robotervorrichtung nachfolgend automatisiert von einem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug zu einem weiteren Entladeort transportiert. Beispielsweise kann sich die Robotervorrichtung zum Weitertransport zum weiteren Entladeort automatisiert auf das weitere fahrerlose Transportfahrzeug bewegen, so dass sie mit dem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug mitfahren kann, indem es vom weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug, insbesondere ohne Bodenkontakt der Robotervorrichtung, transportiert wird. Weiterhin ist es möglich, dass die Robotervorrichtung zum Weitertransport zum weiteren Entladeort automatisiert an das weitere fahrerlose Transportfahrzeug anhängt, wobei die Robotervorrichtung sich automatisiert an das weitere fahrerlose Transportfahrzeug koppelt und dann von dem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug gezogen wird, so dass die Robotervorrichtung während des Transports Bodenkontakt aufweist.
Vorzugsweise weist die Robotervorrichtung zumindest eine Greifeinrichtung oder eine Mehrzahl von Greifeinrichtungen, wie z.B. Zwei-Backen-Parallel-Greifer, auf. Weiterhin kann die Robotervorrichtung ein Identifikationssystem zur Lageerkennung des Materials bzw. der Bauteile und/oder der Ladungsträger aufweisen. Darüber hinaus ist die Robotervorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, Steuersignale bzw. Steuerbefehle von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zu empfangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotervorrichtung als humanoider Roboter ausgebildet. Insbesondere kann die Robotervorrichtung Arme und Beine aufweisen. Der humanoide Roboter kann z.B. auf das fahrerlose Transportfahrzeug aufsteigen und so lange Wegstrecken überbrücken. Am Zielort kann er die Aufgabe übernehmen, das Material von einem Transportregal in das Durchlaufregal bzw. die Regaleinrichtung am Montageort bzw. Montageband zu stellen. Aufgrund der kurzen Wege am Bedarfsort kann der Bewegungsapparat des humanoiden Roboters schlank aufgebaut sein. Die Hände bzw. Arme dienen dabei insbesondere als Greifwerkzeug zur Manipulation von Material, z.B. Material in Ladungsträgern. Da das Fahrzeug autonom verfahren kann, können die Hände bzw. Arme des humanoiden Roboters optimal für den Lastentransport gestaltet werden und müssen nicht noch die Lenkbewegungen ausführen. Weiterhin kann der humanoide Roboter wie ein Mensch erst am Bedarfsort auf das System aufsteigen, sodass die langen Strecken ohne den humanoiden Roboter gefahren werden können, d.h. teure Hardware bleibt am Bedarfsort.
Alternativ kann die Robotervorrichtung auch eine Fahrplattform aufweisen, wobei die Fahrplattform insbesondere ein oder mehrere Räder bzw. eine oder mehrere Rollen aufweisen kann.
Durch das hier beschriebene Verfahren kann der manuelle Übertrag der Ware bzw. des Materials von einem Routenzug in eine Regaleinrichtung automatisiert werden, wobei vorzugsweise kapitalintensives Invest geringgehalten werden kann.
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 102012016489 A1 [0004, 0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Produktionsanlage, insbesondere zur Montage eines Kraftwagens, bei welchem Material durch ein fahrerloses Transportfahrzeug zu einer Regaleinrichtung an einem Montageort transportiert wird und die Regaleinrichtung automatisiert durch eine Robotervorrichtung mit dem Material bestückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das fahrerlose Transportfahrzeug die Robotervorrichtung automatisiert zu einem Entladeort an der Regaleinrichtung transportiert und nach einem automatisierten Entladevorgang durch die Robotervorrichtung den Entladeort wieder verlässt, und die Robotervorrichtung am Entladeort verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Robotervorrichtung nachfolgend von einem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug zum Entladeort transportiertes Material automatisiert am Entladeort entlädt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotervorrichtung nachfolgend automatisiert von einem weiteren fahrerlosen Transportfahrzeug zu einem weiteren Entladeort transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei sich die Robotervorrichtung zum Weitertransport zum weiteren Entladeort automatisiert auf das weitere fahrerlose Transportfahrzeug bewegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotervorrichtung zum Weitertransport zum weiteren Entladeort automatisiert an das weitere fahrerlose Transportfahrzeug anhängt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotervorrichtung zumindest eine Greifeinrichtung aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotervorrichtung als humanoider Roboter ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Robotervorrichtung Arme und Beine aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Robotervorrichtung eine Fahrplattform aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das fahrerlose Transportfahrzeug ein Routenzug ist oder mit einem Routenzug verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material ein Ladungsträger ist oder in einem Ladungsträger angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotervorrichtung dazu eingerichtet ist, Steuersignale von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zu empfangen.