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Aus der
DE 296 06 899 U1 ist ein Daten-Archivsystem bekannt. Die Erfindung befasst sich mit einem Qualitätsprüfsystem, wobei sich dieses auf Bilddaten beziehen, welche bei der Serienproduktion und der Überwachung dieser anfallen und welche zu speichern und verwalten sind.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Großserienproduktionsanlage für Antriebsmaschinen beschrieben, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf diese Anwendung zu verstehen. Bei der Herstellung von Großserienprodukten für den Antriebsstrang in einem Automobil, wie einem Antriebsmotor, ist eine hohe und gleichbleibende Qualität des herzustellenden Antriebsmotors von großer Bedeutung, insbesondere um Kosten für Nachbesserungen möglichst zu vermeiden und gleichbleibende Eigenschaften bei den hergestellten Antriebsmotoren sicherzustellen, dafür bedarf es einer herausragenden Qualität bei der Produktion. Um die notwendigen Qualitätsstandards zu erreichen beziehungsweise deren Einhaltung fortlaufend zu gewährleisten, ist eine Fehlererkennung, möglichst unmittelbar am Ort der Entstehung unvermeidlicher Produktionsabweichungen wünschenswert. Insbesondere im Rahmen dieser Fehlererkennung wird auch die Qualität einzelner Bauteile und Baugruppen nach einzelnen oder mehreren Fertigungsschritten jeweils dokumentiert. Im Fall einer auftretenden Produktionsabweichung ist es vorteilhaft, verfügbare Informationen zu der Produktionsabweichung für eine Analyse dieser zur Verfügung zu stellen. Zu den relevanten, zu analysierenden Daten zählen dabei auch Bilddaten, mithin fotografische Aufnahmen, von Bauteilen und Baugruppen. In Produktionsanlagen kommen dabei zur Aufnahme von Bilddaten häufig unterschiedliche Kamerastationen vor, welche unterschiedliche Datenformate zur Speicherung der Bilddaten verwenden, bei Bilddaten, welche in unterschiedlichen Datenformaten vorliegen, ist der Vergleich dieser, beziehungsweise die Zusammenschau dieser, zusätzlich erschwert.
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Vor diesem technischen Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Qualitätsprüfsystem und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Systems anzugeben, mit welchem die Nachverfolgung beziehungsweise Erkennung von Produktionsabweichungen vereinfacht ist, diese Aufgabe wird durch eine Qualitätsprüfsystem gemäß dem ersten Patentanspruch beziehungsweise durch ein Betriebsverfahren gemäß dem zweiten Patentanspruch gelöst, dabei sind zu bevorzugende Weiterbildungen Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Im Sinn der Erfindung ist unter einem Qualitätsprüfsystem ein System mit mehreren Einrichtungen zur Datenerfassung zu verstehen, wobei dieses System zur Überwachung einer Produktionsanlage, insbesondere einer Produktionsanlage für die Serienproduktion zu verstehen ist. Im Sinn der Erfindung kann unter einer solchen Produktionsanlage eine sogenannte Fertigungs- oder Montagestraße zur Montage einer Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise einem Kraftfahrzeugantriebsmotor zu verstehen sein. Das Qualitätsprüfsystem weist als Einrichtungen zur Datenerfassung eine erste Bilddatenerfassungseinrichtung zum Aufnehmen erster Bilddaten und wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, oder eine Vielzahl von zweiten Bilddatenerfassungseinrichtung zum Aufnehmen zweiter Bilddaten auf.
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Im industriellen Alltag zeigt sich, dass bei einem solchen Qualitätsprüfsystem regelmäßig Bilddatenerfassungseinrichtungen unterschiedlichen Typs oder unterschiedlicher Hersteller Anwendung finden und wobei so regelmäßig Bilddaten unterschiedlichen Bilddatenformats aufgenommen und gespeichert werden, so dass ein Vergleich, beziehungsweise eine Auswertung dieser ersten Bilddaten und der sich davon unterscheidenden zweiten Bilddaten, erschwert ist, insbesondere zu einem erhöhten Zeitaufwand führt. Weiter werden Bilddaten beziehungsweise sich davon unterscheidenden Bilddaten regelmäßig lokal für jede oder wenigstens für jeweils gleiche Bilddatenerfassungseinrichtungen gespeichert, dies führt bei der Kontrolle und dem damit verbundenen Abruf von Bilddaten von wenigstens zwei solchen Bilddatenerfassungseinrichtungen zu einem erhöhten Zeitaufwand.
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Im Sinn der Erfindung sind unter unterschiedlichen Daten- beziehungsweise Bilddatenformaten sich bzgl. ihres Formats unterscheidende Dateien zu verstehen und weiter auch Bilddaten in unterschiedlicher Auflösung, oder Bilddaten mit unterschiedlicher Art und Anzahl von Metadaten oder dergleichen. Weiter weist das Qualitätsprüfsystem wenigstens eine Datentransformationseinrichtung auf, welche wenigstens diese zweiten oder diese ersten und diese zweiten Bilddaten transformiert, sogenannte Datentransformation, wobei nach der Datentransformation die ersten und zweiten Bilddaten dasselbe Datenformat aufweisen und weiter vorzugsweise sind unter demselben Datenformat Bilddatenformat zu verstehen, die einen, insbesondere einfachen, Vergleich der ersten und zweiten Bilddaten ermöglichen. Insbesondere dasselbe Datenformat ermöglicht ein Einfaches und schnelles, insbesondere maschinelles einlesen und Vergleichen der Bilddaten. In diesem Sinn ist unter einem solchen Vergleich insbesondere der Vergleich der Bilddaten (erste, zweite Bilddaten) untereinander beziehungsweise der Vergleich von ersten und/oder zweiten Bilddaten mit Referenzdaten zu verstehen.
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Weiter weist das Qualitätsprüfsystem eine Datenspeichereinrichtung wenigstens zum Aufnehmen der ersten und wenigstens auch der zweiten Bilddaten auf, so dass diese Datenspeichereinrichtung zum Abspeichern und Auslesen dieser ersten und zweiten Bilddaten eingerichtet ist. Die Datentransformation kann dabei vor oder nach dem Abspeichern beziehungsweise vor oder nach dem Auslesen dieser Bilddaten auf beziehungsweise von der Datenspeichereinrichtung vorgenommen werden. Insbesondere stellte die Datenspeichereinrichtung einen Speicherort, insbesondere einen zentralen Speicherort, für sämtliche erste und zweite Bilddaten dar und erleichtert so die Handhabung der Bilddaten, so dass die Nachverfolgung beziehungsweise Erkennung von Produktionsabweichungen vereinfacht ist.
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Insbesondere durch das vorgeschlagene Qualitätsprüfsystem ist ein schnelles Auslesen und Handhaben von Bilddaten, welche durch unterschiedliche Bilddatenerfassungseinrichtung aufgenommene werden (erste, zweite Bilddaten) ermöglicht und somit
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Weiter ist ein Betriebsverfahren für ein Qualitätsprüfsystem der zuvor erläuterten Ausführungsform vorgeschlagen beziehungsweise eine Verwendung eines solchen Systems mit dem nachfolgend erläuterten Betriebsverfahren. Das anzuwendende Betriebsverfahren weist dabei folgende Schritte auf:
- - Aufnehmen erster Bilddaten mit der ersten Bildaufzeichnungsanlage,
- - Aufnehmen zweiter Bilddaten mit der zweiten Bildaufzeichnungsanlage,
- - Transformieren dieser ersten oder dieser zweiten oder dieser ersten und zweiten Bilddaten mit der Datentransformationseinrichtung,
- - Abspeichern der von der Datentransformationseinrichtung in der Datenspeichereinrichtung.
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Das Transformieren der aufgenommenen Bilddaten kann dabei vor oder nach dem Abspeichern dieser auf der Datenspeichereinrichtung vorgenommen werden. Insbesondere durch eine derartige Verwendung des vorgeschlagenen Qualitätsprüfsystems ist es ermöglicht, aufgenommene Bilddaten vergleichbar und zentral abzulegen und so eine einfache Nutzung dieser zu ermöglichen.
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Weiter ist es vorgeschlagen, dass in einem bevorzugten Ausführungsform des Betriebsverfahrens wenigstens die ersten Bilddaten oder wenigsten die zweiten Bilddaten oder alle Bilddaten mit Organisationsdaten ergänzt werden. Vorzugsweise werden diese Organisationsdaten in die sogenannten Metadaten aufgenommen, wobei im Sinn der Erfindung unter solchen Organisationsdaten ein Produktidentifikator zu verstehen ist, mittels welchem eine Bilddatei einem bestimmten hergestellten oder verwendeten Produkt eindeutig zugeordnet ist, oder weiter vorzugsweise ein Zeitstempel oder weiter vorzugsweise Daten zu der Bilddatenerfassungsanlage, mit welcher diese Bilddaten erfasst worden sind oder dergleichen. Vorzugsweise können auch mehrere der genannten Organisationsdaten den aufgenommenen Bilddaten zugeordnet werden, vorzugsweise in die sogenannten Metadaten der erfassten Bilddaten aufgenommen sein. Insbesondere durch das Hinzufügen von Organisationsdaten zu den erfassten Bilddaten ist deren Handhabung verbesserbar.
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Nachfolgend sind einzelne Merkmale der Erfindung und eine Ausführungsform dieser anhand der Figur näher erläutert, dabei zeigt:
- 1: eine schematisierte Produktionsanlage mit schematisierten Qualitätsprüfsystem.
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Eine Produktionsanlage 1, auf welcher in Produktionsrichtung 11 Antriebsmotoren 12.1 - 12.4 in Serienfertigung hergestellt werden, wobei die Produktionsqualität mittels eines Qualitätsprüfsystem 2 überwacht wird. Wenigsten am Ende der Produktion findet eine sogenannte Endoffline-Prüfung 13 statt, soweit die Antriebsmotoren vorgegebenen Qualitätsanforderungen genügen, werden diese als in Ordnung 8 beurteilt und kommen in das sogenannte IO-Lager 6, entsprechen die hergestellten Antriebsmotoren diesen Qualitätsanforderungen nicht, werden diese als nicht in Ordnung 9 beurteilt und kommen in das sogenannte NIO-Lager 7. Nachfolgen ist anstelle von ersten Bilddaten, also Bilddaten, welche von der ersten Bilddatenerfassungseinrichtung 4.a aufgenommen sind und zweiten Bilddaten, also Bilddaten, welche von der zweiten Bilddatenerfassungseinrichtung 4b aufgenommen sind, die Rede von Bilddaten.
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Während der Produktion in Produktionsrichtung 11 durchlaufen die Antriebsmotoren die hier exemplarisch dargestellten Fertigungsstationen 3a und 3b, wobei nach jedem der hier dargestellten Fertigungsschritten eine Bilddatenerfassungseinrichtung (erste Bilddatenerfassungseinrichtung 4a und zweite Bilddatenerfassungseinrichtung 4b) dargestellt sind. Die erste und zweite Bilddatenerfassungseinrichtung 4a und 4b sind unterschiedlicher Art. Die erste Bilddatenerfassungseinrichtung 4a weist mehrere erste Kameras auf (4a.3, 4a.4) und die zweite Bilddatenerfassungseinrichtung 4b weist mehrere zweite Kameras (4b.3, 4b.4) auf. Die ersten Kameras 4a.3, 4a.4 leiten erfasste Bilddaten über die den Bilddatenkanal 4a.1 und 4a.2 weiter zur Datentransformationseinrichtung 5. Die zweite Bilddatenerfassungseinrichtung 4a weist mehrere erste Kameras auf (4a.3, 4a.4) und die zweite Bilddatenerfassungseinrichtung 4b weist mehrere zweite Kameras (4b.3, 4b.4) auf. Die ersten Kameras 4a.3, 4a.4 leiten erfasste Bilddaten jeweils über den Bilddatenkanal 4a. 1 und 4a.2 weiter zur Datentransformationseinrichtung 5 übertragen, beziehungsweise von dieser aus den Bilddatenerfassungseinrichtungen 4a / 4b abgerufen. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden in der Datentransformationseinrichtung neue, von den Bilddatenerfassungseinrichtungen 4a/4b erfasste Bilddaten von einem sogenannten „Indexer“ erkannt, dieser kann im Sinn der Erfindung als ein Softwarealgorithmus verstanden werden. Dieser sogenannte Indexer kombiniert zu diesen Bilddatei weitere Stationsdaten der Bilddatenerfassungseinrichtung wie das (vermeintliche) Qualitätsergebnis, insbesondere das Qualitätsergebnis des vorangegangenen Produktionsschritts, weiter können zu den erfassten Bilddaten weitere Daten wie die Seriennummer des jeweiligen Antriebsmotors, welcher auf den erfassten Bilddaten abgebildet ists, und dergleichen hinzugefügt werden. Weiter werden die erfassten Bilddaten von der Datentransformationseinrichtung zur Datenspeichereinrichtung 10 mittels des Datenübertragungskanals 5.1 übertragen und dort gespeichert werden. Die Datenspeichereinrichtung 10 weist eine Schnittstelle zur Analyse der gespeicherten Bilddaten auf, vorliegend ist diese als ein simples und intuitives User-Interface 12 ausgestaltet.
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Weiter ist es mit dem User-Interface, insbesondere anhand der Seriennummer der Antriebsmotoren im sogenannte IO-Lager 6 beziehungsweise im NIO-Lager 7, ermöglicht die erfassten Bilddaten und die mit diesen kombinierten Daten den hergestellten Antriebsmotoren zu zuordnen und so schnell und effizient Gegenmaßnahmen zu ergreifen, um Produktionsabweichungen zu vermeiden beziehungsweise von den Vorgaben abweichende Antriebsmotoren nachzuarbeiten.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, treten bei der Serienfertigung, insbesondere komplexer Produkte wie Antriebsmotoren in der Automobilindustrie, unvermeidbare Abweichungen zu Vorgaben auf, die können als Produktionsfehler betrachtet werden. Im Fall des Auftretens eines solchen Produktionsfehlers ist es notwendig, relevante Daten zu dem fehlerhaften hergestellten zu analysieren. Insbesondere im Fall einer Produktionsanlage mit sich in der Art unterscheidenden Bilddatenerfassungseinrichtungen gibt es Schwierigkeiten bei der Auswertung von durch diese aufgezeichneten Bilddaten. Eine derartige Auswertung kann eine geraume Zeitspanne in Anspruch nehmen, durch diese Verzögerungen bei der Analyse der aufgenommenen Bilddaten dauert es, bis die relevante Fehlerquelle für die Produktionsabweichung identifiziert wird. Dadurch, dass die erste Fehleridentifikation an den hergestellten Antriebsmotoren eine lange Zeit in Anspruch nimmt, besteht die Gefahr, dass weitere Antriebsmotoren fehlerhaft hergestellt werden.
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Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, für wenigstens zwei bestehenden Kamerastationen, sogenannte Bilddatenerfassungseinrichtungen, sogenannte Treiber zu erzeugen, welche in zeitlichen Abständen von beispielsweise 5 Minuten, Bilddaten von den Bilddatenerfassungseinrichtungen abruft. Diese angerufenen Bilddaten können in ein temporäres Zwischenverzeichnis gespeichert werden. In dem Zwischenspeicher, diese kann auch als Datentransformationseinrichtung verstanden werden, können jeweils neue Bilddaten, beziehungsweise neu hinzugekommene Bilddaten von dem sogenannten Indexer erkannt, dabei ist unter dem Indexer in diesem Sinn ein Softwarealgorithmus zu verstehen. Weiter kombiniert dieser Softwarealgorithmus die erfassten Bilddaten mit weiteren Daten, welche bei der Serienproduktion erfasst werden, solche Daten können das vermeintliche Qualitätsergebnis des jeweiligen hergestellten Produkts, vorliegend des betroffenen Antriebsmotors sein, sowie die Seriennummer des Antriebsmotors und dergleichen mehr. Die so kombinierten Bilddaten (also sowohl die ersten und zweiten Bilddaten) können so dann über ein simples und intuitives User-Interfaces angesehen & analysiert werden, wobei dieses User-Interface an einer Datenspeichereinrichtung vorgesehen sein kann, auf welcher diese Bilddaten abgespeichert sind. Ein derart ausgeführtes und betriebenes Qualitätsprüfsystem ermöglicht eine schnelle und effiziente Beurteilung von Bilddaten, die auf sich bezüglich ihrer Art unterscheidenden Bilddatenerfassungseinrichtungen (also einer ersten und wenigstens einer zweiten Bilddatenerfassungseinrichtung) aufgenommen wurden und verbessert so die Qualitätssicherung in der Serienproduktion, insbesondere von Antriebsmotoren.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Produktionsanlage
- 2
- Qualitätsprüfsystem
- 3a/3b
- Fertigungsstationen
- 4a/4b
- erste/zweite Bilddatenerfassungseinrichtung
- 4a.1/4a.2
- Bilddatenkanäle der ersten Kameras
- 4a.3/4a.4
- erste Kameras
- 4b.1/4b.2
- Bilddatenkanäle der zweiten Kameras
- 4b.3/4b.4
- zweite Kameras
- 5
- Datentransformationseinrichtung
- 5.1
- Datenübertraungskanal
- 6
- IO-Lager
- 7
- NIO-Lager
- 8
- Beurteilung in Ordnung
- 9
- Beurteilung nicht in Ordnung
- 10
- Datenspeichereinrichtung
- 11
- Produktionsrichtung
- 12.1 - 12.4
- Herzustellende Antriebsmotoren
- 13
- Endoffline-Prüfung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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