DE102022200246A1 - System for connecting a machine to a production line - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie, wobei das System (4) eine Maschine (2) und eine separate Steuer- und/oder Konfigurationseinheit (5), welche zum Steuern und/oder Konfigurieren der Maschine (2) ausgebildet ist, aufweist, wobei die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit (5) ausgebildet ist, über ein erstes Netzwerk (6) mit der Maschine (2) zu kommunizieren, und wobei die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit (5) ausgebildet ist, in eine Steuerungseinheit einer Fertigungslinie integriert zu werden.The invention relates to a system for connecting a machine to a production line, the system (4) having a machine (2) and a separate control and/or configuration unit (5) designed to control and/or configure the machine (2). is, wherein the control and/or configuration unit (5) is designed to communicate with the machine (2) via a first network (6), and wherein the control and/or configuration unit (5) is designed in to be integrated into a control unit of a production line.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie, mit welchem eine automatische Konfiguration und Steuerung der entsprechenden Maschine über eine Steuerungseinheit der Fertigungslinie ermöglicht wird, und eine Fertigungslinie, welche wenigstens ein derartiges System aufweist.The invention relates to a system for connecting a machine to a production line, with which an automatic configuration and control of the corresponding machine is made possible via a control unit of the production line, and a production line which has at least one such system.
Eine Fertigungslinie ist ein Produktionssystem, in dem mehrere Bearbeitungsstationen, insbesondere Maschinen beziehungsweise Maschinenmodule, durch Materialflusssysteme verbunden sind, wobei zum Ausgleich von Taktunterschieden, Rüstzeiten oder kurzfristigen Störungen an Einzelkomponenten auch Pufferstrecken integriert sein können.A production line is a production system in which several processing stations, in particular machines or machine modules, are connected by material flow systems, whereby buffer sections can also be integrated to compensate for clock differences, set-up times or short-term disruptions to individual components.
Zur Steuerung der einzelnen Bearbeitungsstationen beziehungsweise Maschinen weisen Fertigungslinien dabei weiter für gewöhnlich Steuerungseinheiten zum Steuern der Fertigungslinie auf, in welche ein entsprechendes Steuerungsprogramm beziehungsweise eine entsprechende Steuerungssoftware integriert beziehungsweise implementiert ist.In order to control the individual processing stations or machines, production lines also usually have control units for controlling the production line, in which a corresponding control program or corresponding control software is integrated or implemented.
Dabei müssen die einzelnen Maschinen so miteinander verknüpft beziehungsweise verbunden werden, dass die einzelnen Maschinen nach der Verknüpfung als Fertigungslinie funktionieren. Als nachteilig erweist sich hierbei jedoch, dass die einzelnen Maschinen für gewöhnlich einzeln an die Steuerungseinheit angebunden werden müssen, wobei die einzelnen Maschinen zum Teil auch händisch an den entsprechenden Fertigungsprozess angepasst und konfiguriert werden müssen. So ist die Anbindung einer Maschine herstellerspezifisch, zumal beispielsweise unterschiedliche Hersteller von Maschinen unterschiedliche Schnittstellen zur Anbindung verwenden. Hierdurch wird ferner auch ein Herstellerwechsel, das heißt ein Austausch einer Maschine durch eine vergleichbare Maschine eines anderen Herstellers erschwert. Folglich besteht Bedarf an verbesserten Verfahren zur Anbindung wenigstens einer Maschine an eine Fertigungslinie.The individual machines must be linked or connected to each other in such a way that the individual machines function as a production line after linking. However, it has proven to be disadvantageous that the individual machines usually have to be connected individually to the control unit, with the individual machines sometimes also having to be adapted and configured manually to the corresponding production process. The connection of a machine is manufacturer-specific, especially since, for example, different machine manufacturers use different interfaces for the connection. This also makes it more difficult to change manufacturers, ie to replace a machine with a comparable machine from a different manufacturer. Consequently, there is a need for improved methods for connecting at least one machine to a production line.
Aus der Druckschrift
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying an improved system for connecting a machine to a production line.
Die Aufgabe wird mit einem System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a system for connecting a machine to a production line according to the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and developments result from the dependent claims and from the description with reference to the figures.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie, wobei das System eine Maschine und eine separate Steuer- und/oder Konfigurationseinheit, welche zum Steuern und/oder Konfigurieren der Maschine ausgebildet ist, aufweist, wobei die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit ausgebildet ist, über ein erstes Netzwerk mit der Maschine zu kommunizieren, und wobei die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit ausgebildet ist, in eine Steuerungseinheit einer Fertigungslinie integriert zu werden.According to one embodiment of the invention, this object is achieved by a system for connecting a machine to a production line, the system having a machine and a separate control and/or configuration unit which is designed to control and/or configure the machine, wherein the control and/or configuration unit is designed to communicate with the machine via a first network, and the control and/or configuration unit is designed to be integrated into a control unit of a production line.
Unter den Begriff Maschine werden hierbei allgemein einzelne Maschinen und einzelne Maschinenmodule subsummiert.The term machine generally includes individual machines and individual machine modules.
Dass das System dabei eine separate Steuer- und/oder Konfigurationseinheit aufweist bedeutet dabei, dass es sich bei der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit um eine physisch von der Maschine getrennte Einheit handelt. Dabei kann die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit beispielsweise durch auf einem Datenträger beziehungsweise in einem Speicher hinterlegten und durch einen Prozessor ausführbaren Code realisiert werden, wobei der Code zur Anbindung auf die Steuerungseinheit einer Fertigungslinie geladen werden kann.The fact that the system has a separate control and/or configuration unit means that the control and/or configuration unit is a unit that is physically separate from the machine. The control and/or configuration unit can be implemented, for example, by code stored on a data medium or in a memory and executable by a processor, with the code being able to be loaded onto the control unit of a production line for connection.
Dass die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit ferner ausgebildet ist, über ein erstes Netzwerk mit der Maschine zu kommunizieren, bedeutet zudem, dass die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit derart ausgebildet ist und insbesondere eine entsprechende, herstellerspezifische Schnittstelle aufweist, dass eine Kommunikation, insbesondere eine Datenkommunikation zwischen der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit und der Maschine ermöglicht wird.The fact that the control and/or configuration unit is also designed to communicate with the machine via a first network means in addition, that the control and/or configuration unit is designed in such a way and in particular has a corresponding, manufacturer-specific interface that communication, in particular data communication, is made possible between the control and/or configuration unit and the machine.
Durch eine derartige Steuer- und/oder Konfigurationseinheit wird die Anbindung der entsprechenden Maschine an die Fertigungslinie erheblich vereinfacht, wobei der Anteil an hierzu notwendigen händischen Tätigkeiten erheblich reduziert werden kann, zumal die Maschine auf einfache Art und Weise durch Integration der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit in die Steuerungseinheit der Fertigungslinie angebunden werden kann. Dies wiederum resultiert in kürzeren Anpassungs- und Rüstzeiten der entsprechenden Fertigungslinie. Auch wird die Anbindung von Maschinen unterschiedlicher Hersteller sowie der Austausch einer Maschine mit einer vergleichbaren Maschine eines anderen Herstellers erheblich vereinfacht, zumal unabhängig vom jeweiligen Hersteller immer nur die entsprechende Steuer- und/oder Konfigurationseinheit in die Steuerungseinheit der Fertigungslinie integriert beziehungsweise aufgenommen werden muss.By such a control and / or configuration unit, the connection of the corresponding machine to the production line is significantly simplified, the proportion of manual activities required for this can be significantly reduced, especially since the machine in a simple way by integrating the control and / or Configuration unit can be connected to the control unit of the production line. This in turn results in shorter adjustment and set-up times for the corresponding production line. The connection of machines from different manufacturers and the replacement of a machine with a comparable machine from another manufacturer is also considerably simplified, especially since, regardless of the respective manufacturer, only the corresponding control and/or configuration unit has to be integrated or included in the control unit of the production line.
Insgesamt wird somit ein verbessertes System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie angegeben.Overall, an improved system for connecting a machine to a production line is thus specified.
Bei dem ersten Netzwerk kann es sich dabei um ein IP-Netzwerk handeln.The first network can be an IP network.
Bei einem IP-Netzwerk handelt es sich um ein Netzwerk auf Grundlage des IP-Protokolls, wobei einzelnen Einheiten in dem IP-Netzwerk jeweils eine eindeutige IP-Adresse zugeordnet wird.An IP network is a network based on the IP protocol, in which individual units in the IP network are each assigned a unique IP address.
Dass dabei jeder Einheit in dem Netzwerk jeweils eine eindeutige IP-Adresse zugeordnet wird hat den Vorteil, dass Kommunikationen zwischen den einzelnen Einheiten, beispielsweise der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit und der Maschine auf einfache Art und Weise gesteuert und zu einem späteren Zeitpunkt nachvollzogen werden können.The fact that each unit in the network is assigned a unique IP address has the advantage that communications between the individual units, for example the control and/or configuration unit and the machine, can be controlled in a simple manner and traced at a later point in time can.
Dabei, dass das erste Netzwerk ein IP-Netzwerk ist, handelt es sich jedoch nur um eine mögliche Ausführungsform. So kann es sich bei dem ersten Netzwerk auch um jede andere geeignete Art von Kommunikationsnetzwerk handeln.However, the fact that the first network is an IP network is only one possible embodiment. The first network can also be any other suitable type of communication network.
Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch eine Fertigungslinie angegeben, wobei die Fertigungslinie wenigstens ein obenstehendes System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie und eine Steuerungseinheit zum Steuern der Fertigungslinie, in welche die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des wenigstens einen Systems integriert ist, aufweist.A further embodiment of the invention also specifies a production line, the production line having at least one above-mentioned system for connecting a machine to a production line and a control unit for controlling the production line, in which the control and/or configuration unit of the at least one system is integrated. having.
Eine derartige Fertigungslinie hat den Vorteil, dass diese wenigstens ein verbessertes System zum Anbinden einer Maschine an die Fertigungslinie aufweist. Das wenigstens eine verbesserte System zum Anbinden einer Maschine an die Fertigungslinie weist dabei eine Steuer- und/oder Konfigurationseinheit auf, durch welche die Anbindung der entsprechenden Maschine an die Fertigungslinie erheblich vereinfacht wird, wobei der Anteil an hierzu notwendigen händischen Tätigkeiten erheblich reduziert werden kann, zumal die Maschine auf einfache Art und Weise durch Integration der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit in die Steuerungseinheit der Fertigungslinie angebunden werden kann. Dies wiederum resultiert in kürzeren Anpassungs- und Rüstzeiten der Fertigungslinie. Auch wird die Anbindung von Maschinen unterschiedlicher Hersteller sowie der Austausch einer Maschine mit einer vergleichbaren Maschine eines anderen Herstellers erheblich vereinfacht, zumal unabhängig vom jeweiligen Hersteller immer nur die entsprechende Steuer- und/oder Konfigurationseinheit in die Steuerungseinheit der Fertigungslinie integriert beziehungsweise aufgenommen werden muss.Such a production line has the advantage that it has at least one improved system for connecting a machine to the production line. The at least one improved system for connecting a machine to the production line has a control and/or configuration unit, which considerably simplifies the connection of the corresponding machine to the production line, with the proportion of manual activities required for this being able to be significantly reduced, especially since the machine can be easily connected to the control unit of the production line by integrating the control and/or configuration unit. This in turn results in shorter adjustment and set-up times for the production line. The connection of machines from different manufacturers and the replacement of a machine with a comparable machine from another manufacturer is also considerably simplified, especially since, regardless of the respective manufacturer, only the corresponding control and/or configuration unit has to be integrated or included in the control unit of the production line.
Dabei kann die Steuerungseinheit weiter ein Steuerprogramm aufweisen, wobei die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des wenigstens einen Systems ausgebildet ist, über eine Standardschnittstelle mit dem Steuerprogramm zu kommunizieren.The control unit can also have a control program, the control and/or configuration unit of the at least one system being designed to communicate with the control program via a standard interface.
Eine Schnittstelle stellt allgemein einen logischen Übergangspunkt innerhalb eines Systems dar, wobei durch die Schnittstelle der Austausch von Kommandos und Daten zwischen verschiedenen Prozessen und Komponenten ermöglicht und geregelt wird.An interface generally represents a logical transition point within a system, the interface enabling and regulating the exchange of commands and data between different processes and components.
Unter Standardschnittstelle wird hierbei eine einheitliche, für alle Hersteller von Maschinen gleiche beziehungsweise gemeinsame Schnittstelle verstanden.A standard interface is understood here as a uniform interface that is the same or common for all manufacturers of machines.
Durch eine derartige einheitliche beziehungsweise Standardschnittstelle wird die Anbindung von Maschinen an die Fertigungslinie weiter vereinfacht. Zudem ermöglicht eine derartige, für alle Hersteller gleiche Standardschnittstelle eine schnellere Datenauswertung und Gesamtprozessoptimierung und somit eine effizientere Produktion, wobei die Standardschnittstelle auch als einheitliche Schnittstelle zur Produktübergabe und Produktverfolgung verwendet werden kann.Such a uniform or standard interface further simplifies the connection of machines to the production line. In addition, such a standard interface, which is the same for all manufacturers, enables faster data evaluation and overall process optimization and thus more efficient production, whereby the standard interface can also be used as a uniform interface for product transfer and product tracking.
Bei der Standardschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine virtuelle Schnittstelle innerhalb der Steuerungseinheit handeln.The standard interface can be a virtual interface within the control unit, for example.
Eine Kommunikation basierend auf einer virtuellen Schnittstelle hat dabei den Vorteil, dass mit Hilfe der virtuellen Schnittstelle Daten zwischen verschiedenen Software-Komponenten innerhalb der Steuerungseinheit transportiert werden können.Communication based on a virtual interface has the advantage that the virtual interface can be used to transport data between different software components within the control unit.
Zudem kann die Steuerungseinheit weiter eine Orchestrierungseinheit, welche ausgebildet ist, die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des wenigstens einen Systems zu orchestrieren, aufweisen.In addition, the control unit can also have an orchestration unit which is designed to orchestrate the control and/or configuration unit of the at least one system.
Unter Orchestrierung wird dabei die automatisierte Konfiguration, Verwaltung und Koordinierung von Computersystemen, Anwendungen und Services verstanden.Orchestration is the automated configuration, administration and coordination of computer systems, applications and services.
Eine entsprechende automatische Konfiguration der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit hat dabei den Vorteil, dass die ansonsten hierfür notwendigen händischen Tätigkeiten entfallen, wodurch die Anbindung von Maschinen an die Fertigungslinie weiter vereinfacht wird. Zudem wird eine leichtere Adaption des durch die Fertigungslinie realisierten Fertigungsprozesses ermöglicht und kann die Konfiguration gleicher Maschinen erheblich vereinfacht werden.A corresponding automatic configuration of the control and/or configuration unit has the advantage that the manual activities otherwise necessary for this are no longer necessary, as a result of which the connection of machines to the production line is further simplified. In addition, an easier adaptation of the production process implemented by the production line is made possible and the configuration of the same machines can be simplified considerably.
Ferner kann die Steuerungseinheit weiter auch eine Befehlseinheit, welche ausgebildet ist, Befehle an die Maschine des wenigstens einen Systems über die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des entsprechenden Systems auszugeben, und/oder eine Dateneinheit, welche ausgebildet ist, Daten über den Betrieb der Maschine des wenigstens einen Systems über die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des entsprechenden Systems zu sammeln, aufweisen.Furthermore, the control unit can also be a command unit, which is designed to issue commands to the machine of the at least one system via the control and/or configuration unit of the corresponding system, and/or a data unit, which is designed to send data about the operation of the machine of the at least one system via the control and/or configuration unit of the corresponding system.
Unter Befehlseinheit wird dabei eine Einheit verstanden, welche ausgebildet ist, Befehle beziehungsweise Kommandos oder Instruktionen zum Steuern oder Regeln der Maschine auszugeben.A command unit is understood to mean a unit which is designed to issue commands or commands or instructions for controlling or regulating the machine.
Unter Dateneinheit wird weiter eine Einheit verstanden, welche ausgebildet ist, bei Bedarf während zurückliegender Produktionszyklen erfasste Daten zu sammeln und/oder diese beispielsweise im Hinblick auf Durchsatz oder Fehler auszuwerten.A data unit is also understood to mean a unit which is designed, if necessary, to collect data recorded during previous production cycles and/or to evaluate this with regard to throughput or errors, for example.
Insbesondere kann die Steuerungseinheit dabei derart ausgebildet sein, dass eine gemeinsame Einheit zum Ausgeben von Befehlen für die Maschinen der Fertigungslinie und/oder eine gemeinsame Einheit zum Auslesen beziehungsweise Auswerten gesammelter Daten zur Verfügung gestellt wird, wodurch der Aufbau der Steuerungseinheit vereinfacht werden kann. So können der Steuerungseinheit beispielsweise über die Befehlseinheit die Funktionen der einzelnen Maschinen der Fertigungslinie zur Verfügung gestellt werden, beziehungswiese Befehle zum Steuern oder Regeln alle dieser Funktionen über die gemeinsame Befehlseinheit ausgegeben werden.In particular, the control unit can be designed in such a way that a common unit for issuing commands for the machines of the production line and/or a common unit for reading out or evaluating collected data is made available, whereby the structure of the control unit can be simplified. For example, the functions of the individual machines of the production line can be made available to the control unit via the command unit, or commands for controlling or regulating all of these functions can be output via the common command unit.
Auch kann die Steuerungseinheit weiter eine Lifecycle-Management-Einheit, welche ausgebildet ist, die Steuer- und/oder Konfigurationseinheit des wenigstens einen Systems bei Vorliegen einer Aktualisierungsbedingung zu aktualisieren, aufweisen.The control unit can also further have a lifecycle management unit, which is designed to update the control and/or configuration unit of the at least one system when an update condition is present.
Produkt Lifecycle Management ist ein Managementansatz und umfasst die ganzheitliche Verwaltung aller Daten und Informationen, die bei der Entwicklung neuer oder der Aktualisierung bestehender Produkte bearbeitet und verteilt werden.Product Lifecycle Management is a management approach and includes the holistic administration of all data and information that is processed and distributed when developing new products or updating existing ones.
Unter Aktualisierungsbedingungen werden ferner Bedingungen verstanden, zu welchen neue Konfigurationsparameter beziehungsweise eine neue Version der entsprechenden Software zur Verfügung gestellt wird.Update conditions are also understood to mean conditions under which new configuration parameters or a new version of the corresponding software is made available.
Eine derartige Lifecycle-Management-Einheit hat somit den Vorteil, dass eine Steuer- und/oder Konfigurationseinheit bei Bedarf auf einfache Art und Weise, insbesondere automatisch aktualisiert werden kann, ohne dass hierzu aufwendige und kostspielige Änderungen an der entsprechenden Maschine beziehungsweise ein kompletter Austausch der entsprechenden Maschine vonnöten wären.Such a lifecycle management unit thus has the advantage that a control and/or configuration unit can be updated in a simple manner, in particular automatically, if necessary, without the need for complex and costly changes to the corresponding machine or a complete replacement of the corresponding machine would be required.
Ferner kann die Steuerungseinheit weiter auch eine Schnittstelle zur Parametrierung und Konfiguration der Steuerungseinheit selbst aufweisen, so dass auch die Steuerungseinheit selbst auf einfache Art und Weise, insbesondere automatisch konfiguriert und/oder aktualisiert werden kann.Furthermore, the control unit can also have an interface for parameterizing and configuring the control unit itself, so that the control unit itself can also be configured and/or updated in a simple manner, in particular automatically.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein verbessertes System zum Anbinden einer Maschine an eine Fertigungslinie und insbesondere ein System, mit welchem eine automatische Konfiguration und Steuerung der Maschine über eine Steuerungseinheit der Fertigungslinie ermöglicht wird, angegeben wird.In summary, it can be stated that the present invention specifies an improved system for connecting a machine to a production line and in particular a system with which automatic configuration and control of the machine is made possible via a control unit of the production line.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The configurations and developments described can be combined with one another as desired.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations that are not explicitly mentioned NEN of features of the invention described above or below with respect to the embodiments.
Figurenlistecharacter list
Die beiliegende Zeichnung soll ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulicht Ausführungsformen und dient im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are provided to provide a further understanding of embodiments of the invention. It illustrates embodiments and, together with the description, serves to explain principles and concepts of the invention.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnung. Die dargestellten Elemente der Zeichnung sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the advantages mentioned will become apparent in view of the drawing. The illustrated elements of the drawing are not necessarily drawn to scale with respect to one another.
Es zeigt:
-
1 ein Blockschaltbild einer Fertigungslinie gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
-
1 12 is a block diagram of an assembly line according to embodiments of the invention.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, the same reference symbols designate the same or functionally identical elements, parts or components, unless otherwise stated.
Insbesondere zeigt
Eine Fertigungslinie ist ein Produktionssystem, in dem mehrere Bearbeitungsstationen, insbesondere Maschinen beziehungsweise Maschinenmodule, durch Materialflusssysteme verbunden sind, wobei zum Ausgleich von Taktunterschieden, Rüstzeiten oder kurzfristigen Störungen an Einzelkomponenten auch Pufferstrecken integriert sein können.A production line is a production system in which several processing stations, in particular machines or machine modules, are connected by material flow systems, whereby buffer sections can also be integrated to compensate for clock differences, set-up times or short-term disruptions to individual components.
Zur Steuerung der einzelnen Bearbeitungsstationen beziehungsweise Maschinen weisen Fertigungslinien dabei weiter für gewöhnlich Steuerungseinheiten zum Steuern der Fertigungslinie auf, in welche ein entsprechendes Steuerungsprogramm beziehungsweise eine entsprechende Steuerungssoftware integriert beziehungsweise implementiert ist.In order to control the individual processing stations or machines, production lines also usually have control units for controlling the production line, in which a corresponding control program or corresponding control software is integrated or implemented.
Dabei müssen die einzelnen Maschinen so miteinander verknüpft beziehungsweise verbunden werden, dass die einzelnen Maschinen nach der Verknüpfung als Fertigungslinie funktionieren. Als nachteilig erweist sich hierbei jedoch, dass die einzelnen Maschinen für gewöhnlich einzeln an die Steuerungseinheit angebunden werden müssen, wobei die einzelnen Maschinen zum Teil auch händisch an den entsprechenden Fertigungsprozess angebunden und konfiguriert werden müssen. So ist die Anbindung einer Maschine herstellerspezifisch, zumal beispielsweise unterschiedliche Hersteller von Maschinen unterschiedliche Schnittstellen zur Anbindung verwenden. Hierdurch wird ferner auch ein Herstellerwechsel, das heißt ein Austausch einer Maschine durch eine vergleichbare Maschine eines anderen Herstellers erschwert. Folglich besteht Bedarf an verbesserten Verfahren zur Anbindung wenigstens einer Maschine an eine Fertigungslinie.The individual machines must be linked or connected to each other in such a way that the individual machines function as a production line after linking. However, it has proven to be disadvantageous that the individual machines usually have to be connected individually to the control unit, with the individual machines sometimes also having to be connected and configured manually to the corresponding production process. The connection of a machine is manufacturer-specific, especially since, for example, different machine manufacturers use different interfaces for the connection. This also makes it more difficult to change manufacturers, ie to replace a machine with a comparable machine from a different manufacturer. Consequently, there is a need for improved methods for connecting at least one machine to a production line.
Die Steuerungseinheit kann dabei physisch ausgebildet sein. Ferner kann die Steuerungseinheit aber auch virtualisiert, das heißt unabhängig von einer spezifischen Hardware ausgebildet sein, beispielsweise als Edge/Cloud-Steuerung.The control unit can be physically formed. Furthermore, the control unit can also be virtualized, i.e. designed independently of specific hardware, for example as an edge/cloud controller.
Wie
Durch eine derartige Steuer- und/oder Konfigurationseinheit 5 wird dabei jeweils die Anbindung der entsprechenden Maschine 2 an die Fertigungslinie 1 erheblich vereinfacht, wobei der Anteil an hierzu notwendigen händischen Tätigkeiten erheblich reduziert werden kann, zumal die Maschine 2 auf einfache Art und Weise durch Integration der Steuer- und/oder Konfigurationseinheit 5 in die Steuerungseinheit 3 der Fertigungslinie 1 angebunden werden kann. Dies wiederum resultiert in kürzeren Anpassungs- und Rüstzeiten der Fertigungslinie 1. Auch wird die Anbindung von Maschinen unterschiedlicher Hersteller sowie der Austausch einer Maschine mit einer vergleichbaren Maschine eines anderen Herstellers erheblich vereinfacht, zumal unabhängig vom jeweiligen Hersteller immer nur die entsprechende Steuer- und/oder Konfigurationseinheit 5 in die Steuerungseinheit 3 der Fertigungslinie 1 integriert beziehungsweise aufgenommen werden muss.Such a control and/or
Gemäß den Ausführungsformen der
Die einzelnen Applikationen laufen dabei, nachdem diese entsprechend hochgeladen wurden, auf der Steuerungseinheit 3, wobei sich die einzelnen Applikationen, gemäß den Ausführungsformen der
Gemäß den Ausführungsformen der
Wie
Gemäß den Ausführungsformen der
Dabei können die Syntax und die Semantik der Kommunikation über die Standardschnittstelle proprietär sein oder sich an Standards wie zum Beispiel Open Platform Communications United Architecture (OPC UA) orientieren.The syntax and semantics of communication via the standard interface can be proprietary or based on standards such as Open Platform Communications United Architecture (OPC UA).
Wie
Zu erkennen ist auch eine in die Steuerungseinheit 3 integrierte Befehlseinheit 12, welche ausgebildet ist, jeweils Befehle für die entsprechende Maschine an die jeweiligen Steuer- und/oder Konfigurationseinheiten 5 auszugeben, wobei die Befehle anschließend von der jeweiligen Steuer- und/oder Konfigurationseinheit 5 über das entsprechende erste Netzwerk 6 an die entsprechende Maschine 2 übertragen werden, sowie eine in die Steuerungseinheit 3 integrierte Dateneinheit 13, welche ausgebildet ist, jeweils Daten über den Betrieb der einzelnen Maschinen 2 zu sammeln und/oder auszuwerten, wobei die Daten von den einzelnen Maschinen 2 jeweils wiederum über das jeweilige erste Netzwerk 6 ausgelesen werden können.A
Die dargestellte Steuerungseinheit 3 weist zudem auch eine Lifecycle-Management-Einheit 14, welche ausgebildet ist, die einzelnen Steuer- und/oder Konfigurationseinheiten 5 jeweils bei Vorliegen einer Aktualisierungsbedingung zu aktualisieren, auf. Eine Aktualisierungsbedingung liegt dabei beispielsweise dann vor, wenn sich die Funktionalitäten der entsprechenden Maschine 2 verändert haben und/oder Sicherheitslücken entdeckt wurden und/oder allgemein eine neue Version der entsprechenden Software zur Verfügung steht.The control unit 3 shown also has a
Gemäß den Ausführungsformen der
Ferner können die Orchestrierungseinheit, die Befehlseinheit, die Dateneinheit und die Lifecycle-Management-Einheit dabei beispielsweise jeweils basierend auf in einem Speicher hinterlegten und durch einen Prozessor ausführbaren Code realisiert werden.Furthermore, the orchestration unit, the command unit, the data unit and the lifecycle management unit can each be implemented based on code stored in a memory and executable by a processor.
Wie
Gemäß den Ausführungsformen der
Insgesamt zeigt
Zudem können die einzelnen Steuer- und/oder Konfigurationseinheiten beziehungsweise Applikationen beispielsweise auch dazu genutzt werden, eine einheitliche Schnittstelle zur Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigungslinie bereitzustellen.In addition, the individual control and/or configuration units or appli cations can also be used, for example, to provide a uniform interface for creating a digital twin of the production line.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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Non-Patent Citations (1)
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| PLM (Produktlebenszyklus-Management). URL: https://www.ptc.com/de/technologies/plm; Archiviert in archive.org am 28.12.2021 [abgerufen am 08.06.2022] |
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