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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Ermittlungssystem zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung.
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Es besteht beim Bau von Produkten heutzutage generell der Bedarf, eine korrekte Verbauung von Bauteilen festzustellen, um zum Beispiel im Rahmen eines Qualitätssicherungsvorgangs Unzulänglichkeiten des Bauprozesses und infolgedessen Qualitätsschwankungen des gebauten Produkts zu beseitigen. Neben der Möglichkeit, das Produkt während und/oder nach dessen Bau händisch zu kontrollieren, sind Ansätze bekannt, bei denen die Qualitätssicherung mittels automatisierter Prüfungen erfolgt, zum Beispiel mittels Bilderkennung, Akustikerkennung etc. Hierzu müssen in einer Produktionsstätte, in der das Produkt gebaut wird, entsprechend installierte Sensoranlagen, Auswertungsmittel, Datenspeichereinrichtungen etc. vorgehalten und betrieben werden. Daher ist eine solche Qualitätssicherung derzeit mit erheblichem Aufwand verbunden. Weiter besteht das Problem, das bei Produkten, bei denen ein Bauteil an eine nur schwierig erreichbare Stelle gebaut werden muss, die Prüfmittel ebenso der schwierigen Zugänglichkeit zum Einbauort unterworfen sind, wodurch bei solchen Produkten die Qualitätssicherung noch weiter erschwert ist. Als Beispiel für solch ein Produkt ist ein Kraftfahrzeug zu nennen, bei welchem ein Einbau von Bauteilen in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Karosserie des Kraftfahrzeugs beschwerlich ist.
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Die
US 2021 302 941 A1 schlägt vor, mittels eines synthetischen Sensordienstes Ausgaben zu erzeugen, die zum Testen eines Fahrzeugs während dessen Herstellungsprozesses verwendet werden. Mittels synthetischer Sensoren werden Komponenten des Fahrzeugs geprüft, um festzustellen, ob die Komponenten im Fahrzeug ordnungsgemäß installiert und konfiguriert sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine besonders effiziente Möglichkeit zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind kategorie- und ausführungsformübergreifend zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.
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Gemäß der Erfindung werden ein Verfahren und ein Ermittlungssystem zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen. Das Ermittlungssystem weist dabei Mittel auf, um das Verfahren durchzuführen. Bei dem Verfahren wird eine Sensoreinrichtung der herzustellenden Bauteilanordnung mit einer Auswerteeinrichtung, insbesondere mit wenigstens einer ersten Auswerteeinheit und/oder mit wenigstens einer zweiten Auswerteeinheit der Auswerteeinrichtung, zur Datenübertragung kabellos und/oder kabelgebunden gekoppelt. Die Sensoreinrichtung weist einen Sensor oder mehr Sensoren auf, wobei es sich bei dem wenigstens einen Sensor um einen Sensor handelt, der Teil der Bauteilanordnung ist oder wird. Insbesondere ist der wenigstens eine Sensor bereits in die Bauteilanordnung eingebaut. Damit kommt bei dem Verfahren die Sensoreinrichtung zum Einsatz, die - oder deren Sensor bzw. Sensoren - Teil, das heißt Bestandteil, der Bauteilanordnung ist oder wird. Zwei Bauteile der herzustellenden Bauteilanordnung werden dann aneinandermontiert, wobei mittels der Sensoreinrichtung ein Montagemerkmal detektiert wird, das beim Aneinandermontieren der Bauteile auftritt und einen montierten Zustand der Bauteile charakterisiert. Bei einem der Bauteile kann es sich um einen Sensor der Sensoreinrichtung handeln, oder eines der Bauteile kann einen Sensor der Sensoreinrichtung aufweisen. Bei dem Montagemerkmal handelt es sich um ein Geräusch, das beim Aneinandermontieren der Bauteile auftritt, also zum Beispiel um ein Klicken, das auftritt, wenn ein Steckelement (das heißt eines der Bauteile) und eine Steckelementaufnahme (das heißt das entsprechend andere der Bauteile) aneinandergesteckt werden. Weitere/andere Geräusche sind in diesem Zusammenhang genauso gut denkbar, etwa ein Geräusch einer sich schließenden Rastverbindung zwischen den Bauteilen etc. Folglich weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen Schall- bzw. Akustiksensor auf, zum Beispiel ein Mikrofon.
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Es wird dann bei dem Verfahren untersucht, ob das detektierte Montagemerkmal einen korrekt montierten Zustand oder einen inkorrekt montierten Zustand der beiden aneinandermontierten Bauteile charakterisiert. Mit anderen Worten wird die Montagequalität ermittelt, wobei der korrekt montierte Zustand eine wünschenswert hohe Montagequalität bedeutet und der inkorrekt montierte Zustand eine unerwünscht mangelhafte bzw. niedrige Montagequalität. Hierzu kommt die Auswerteeinrichtung zum Einsatz, mittels derer ein das Montagemerkmal charakterisierender Merkmalsdatensatz ausgewertet wird. Basierend auf einem Auswerteergebnis, wird dann ein erstes oder ein zweites Steuersignal bereitgestellt: Wenn mittels der Auswerteeinrichtung ermittelt wird, dass das Montagemerkmal einen korrekt montierten Zustand der Bauteile charakterisiert, wird ein erstes Steuersignal bereitgestellt, wohingegen, wenn mittels der Auswerteeinrichtung ermittelt wird, dass das Montagemerkmal einen inkorrekt montierten Zustand der Bauteile charakterisiert, ein zweites Steuersignal bereitgestellt wird. Insbesondere weist die Auswerteeinrichtung, das heißt die erste und/oder die zweite Auswerteeinheit, ein künstliches neuronales Netzwerk auf, das zum Auswerten des Merkmalsdatensatzes entsprechend trainiert ist. Anders ausgedrückt kann zum Ermitteln der Montagequalität künstliche Intelligenz eingesetzt werden.
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Hervorzuheben ist bei der Erfindung, dass die Sensoreinrichtung einen Bestandteil der Bauteilanordnung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, bildet und nach dem Ermitteln der Montagequalität Bestandteil der Bauteilanordnung bleibt. Insbesondere wird die Sensoreinrichtung nach Abschluss der Fertigung oder nach Abschluss der Montagequalitätsermittlung mit einem anderen Zweck betrieben. Zum Beispiel wird die Sensoreinrichtung, die einen Sensor oder mehr Sensoren aufweist, beim/im Kraftfahrzeug eingesetzt, um Komfort- und Sicherheitsfunktionen desselben zu gewährleisten. Bei den Sensoren handelt es sich insbesondere um Mikrofone, Bildsensoren, Neigungssensoren, Beschleunigungssensoren, etc.
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Kerngedanke der Erfindung ist es, Sensoren, die ohnehin in die Bauteilanordnung (zum Beispiel das Kraftfahrzeug) eingebaut sind oder werden, also die Sensoreinrichtung, zur Qualitätssicherung, das heißt zum Ermitteln der Montagequalität beim Herstellen der Bauteilanordnung, heranzuziehen. Obwohl hierin die Erfindung am Beispiel einer Kraftfahrzeugserienproduktion erläutert wird, ist sie nicht darauf beschränkt. Das Verfahren und/oder das Ermittlungssystem können/kann bei jedem Produkt angewendet werden, das wenigstens einen Sensor hat und bei dem in einem nur schwierig erreichbaren Bereich ein Bauteil verbaut werden muss. Es ergibt sich eine höhere Prozesssicherheit und eine Unabhängigkeit von festinstallierten Prüfanlagen in der Produktionsstätte, und Prüfmittel in der Produktion sowie Mannstunden zur Qualitätssicherung können eingespart werden. Weiter besteht für die Qualitätssicherung eine räumliche Unabhängigkeit von der Produktionsstätte; beispielsweise können/kann ein Ersatzteil und/oder eine Zusatzausstattung in einer von der Produktionsstätte räumlich entfernten Werkstatt eingebaut werden, wobei das Verfahren bzw. das Ermittlungssystem in der Werkstatt genutzt werden kann, um den korrekt montierten Zustand des Ersatzteils bzw. der Zusatzausstattung festzustellen.
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Gemäß einer möglichen weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird/werden mittels der Sensoreinrichtung zusätzlich zu dem als das Geräusch ausgebildeten, ersten Montagemerkmal eines oder mehr von weiteren Montagemerkmalen detektiert, die im Folgenden genauer beschrieben werden. Durch das zusätzliche Auswerten eines oder mehr der weiteren Montagemerkmale kann besonders sicher und effizient ermittelt werden, ob die Bauteile der Bauteilanordnung korrekt aneinandermontiert sind oder nicht. Insbesondere kann für das Verfahren vorgegeben werden, dass - als Voraussetzung, dass die Auswerteeinrichtung das erste Steuersignal bereitstellt - sowohl das erste Montagemerkmal als auch eines oder mehr der möglichen weiteren Montagemerkmale den korrekt montierten Zustand der Bauteile charakterisieren müssen.
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Ein erstes mögliches weiteres Montagemerkmal ist ein Montagebild, das die aneinandermontierten Bauteile zeigt. Demnach weist die Sensoreinrichtung einen Bildsensor auf, und der Merkmalsdatensatz weist das Bild der Bauteile im montierten Zustand auf. Mittels der Auswerteeinrichtung wird dann das Bild ausgewertet und das erste Steuersignal bereitgestellt, wenn aus dem Montagebild erkennbar ist, dass die Bauteile im korrekt montierten Zustand angeordnet sind. Alternativ wird das zweite Steuersignal bereitgestellt, wenn aus dem Montagebild erkennbar ist, dass die Bauteile im inkorrekt montierten Zustand angeordnet sind.
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Ein zweites mögliches weiteres Montagemerkmal ist ein Montierbild, das die Bauteile beim Aneinandermontieren zeigt. Im Unterschied zum Montagebild werden also die Bauteile nicht im montierten Zustand, sondern davor, das heißt während die Bauteile aneinandermontiert werden, dargestellt. Die Sensoreinrichtung weist hierzu den Bildsensor oder einen weiteren Bildsensor auf. Der jeweilige Bildsensor kann als Einzelbildkamera ausgebildet sein. Der Merkmalsdatensatz weist somit dann das Montierbild der Bauteile auf, das mittels der Auswerteeinrichtung ausgewertet wird. Je nachdem, ob die Auswerteeinrichtung ermittelt, ob die auf dem Montierbild dargestellte Position der Bauteile relativ zueinander den korrekt montieren Zustand zur Folge hat, stellt sie das erste oder das zweite Steuersignal bereit. Bei dem Montierbild kann es sich insbesondere um eine Bildabfolge, insbesondere um ein Montiervideo, handeln, wobei dann zum Beispiel eine Bewegungstrajektorie, entlang derer die Bauteile zum Aneinandermontieren aufeinander zu bewegt werden, mittels der Auswerteeinrichtung ausgewertet wird. In diesem Fall weist die Sensoreinrichtung eine Videokamera als einen ihrer Sensoren auf. Zudem ist es denkbar, das zwei oder mehr Kameras bzw. Bildsensoren der Sensoreinrichtung genutzt werden - ähnlich einer Stereokamera -, um eine Lage der Bauteile im Raum bzw. deren Bewegungstrajektorie beim Aneinandermontieren besonders effizient ermitteln zu können.
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Ein drittes mögliches weiteres Montagemerkmal ist ein Neigungswinkel der Bauteile bzw. eine individuelle Position der Bauteile im Raum oder eine Relativposition der Bauteile zueinander. Zum Erfassen des Neigungswinkels in Bezug zu einer der drei Raumebenen weist die Sensoreinrichtung dann einen elektronischen Neigungssensor auf. Sofern in Bezug zu zwei der Raumebenen ein jeweils zugehöriger Neigungswinkel erfasst wird, weist die Sensoreinrichtung zwei Neigungssensoren oder einen zweiachsigen Neigungssensor auf. Der Merkmalsdatensatz weist folglich den Neigungswinkel bzw. die Raumlage der Bauteile im montierten Zustand auf. Mittels der Auswerteeinrichtung wird der Neigungswinkel bzw. die Raumlage ausgewertet und das erste oder das zweite Steuersignal bereitgestellt.
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Eine Beschleunigung, die beim Aneinandermontieren der Bauteile auftritt, ist ein viertes mögliches Montagemerkmal, wobei die Sensoreinrichtung dann einen Beschleunigungssensor aufweist. Der Merkmalsdatensatz weist somit die Beschleunigung der Bauteile auf, der die Bauteile unterworfen sind, wenn diese zum Aneinandermontieren gehandhabt werden. Je nachdem, ob die Auswerteeinrichtung ermittelt, ob Beschleunigung der Bauteile den korrekt montieren Zustand zur Folge hat, stellt sie das erste oder das zweite Steuersignal bereit. Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Beschleunigung nur eines der aneinanderzumontierenden Bauteile detektiert und ausgewertet wird.
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In einer möglichen weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird als die erste Auswerteeinheit der Auswerteeinrichtung eine Auswerteeinheit der Bauteilanordnung genutzt, die bei der fertig hergestellten Bauteilanordnung einen Bestandteil derselben bildet. Es können nacheinander oder zeitlich parallel zwei oder mehr erste Auswerteeinheiten der Bauteilanordnung eingesetzt werden. Es wird Rechenleistung der Bauteilanordnung genutzt, um die Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung zu ermitteln, wodurch Rechenleistungsressourcen einer Produktionsstätte, die zum Herstellen der Bauteilanordnung eingerichtet ist, geschont werden. Bei der ersten Auswerteeinheit handelt es sich insbesondere um ein Steuergerät der Bauteilanordnung bzw. des Kraftfahrzeugs.
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Die erste Auswerteeinheit wird - in möglicher Weiterbildung - für das Aneinandermontieren der Bauteile in einem Auswertungsbetriebsmodus zum Auswerten des Merkmalsdatensatzes und nach dem Aneinandermontieren der Bauteile, insbesondere bei der fertig hergestellten Bauteilanordnung, in einem Normalbetriebsmodus betrieben. Das bedeutet, dass die erste Auswerteeinheit im Rahmen des Herstellens der Bauteilanordnung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, eine andere Funktion innehat als im Rahmen einer bestimmungsgemäßen Nutzung der Bauteilanordnung durch einen Endnutzer, also zum Beispiel durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs. So kann es sich bei der ersten Auswerteeinheit zum Beispiel um ein Steuergerät für eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs handeln, deren Rechen- bzw. Computereinheit beim Herstellen des Kraftfahrzeugs zum Auswerten des Merkmalsdatensatzes eingesetzt wird. Im Normalbetriebsmodus wird das Steuergerät dann eingesetzt, um im Betrieb des Kraftfahrzeugs dessen Antriebsmaschine zu steuern. Auf diese Weise wird das Steuergerät multifunktional und besonders effizient genutzt, wobei einer besonders ressourcenschonenden Produktion des Kraftfahrzeugs in besonderem Maße Rechnung getragen ist.
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Einer weiteren möglichen Ausgestaltung zufolge wird der Auswertungsbetriebsmodus bereitgestellt, indem ein Computerprogramm auf die erste Auswerteeinheit aufgespielt wird, das bei dessen Ausführung die erste Auswerteeinheit dazu veranlasst, den Merkmalsdatensatz auszuwerten. Hierbei kann vorgesehen sein, dass mittels einer Servereinrichtung der Produktionsstätte oder Werkstatt der ersten Auswerteeinheit das Computerprogramm zugestellt und installiert wird. Hiernach ist der Auswertungsbetriebsmodus der ersten Auswerteeinheit aktivierbar, sodass bestimmungsgemäß sie zum Ermitteln der Montagequalität eingesetzt werden kann. Um den Normalbetriebsmodus bereitzustellen kann ein zweites Computerprogramm auf die erste Auswerteeinheit aufgespielt werden, das bei dessen Ausführung die erste Auswerteeinheit dazu veranlasst, für den Normalbetriebsmodus charakteristische Operationen auszuführen.
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Eine weitere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass der Auswertungsbetriebsmodus der ersten Auswerteeinheit nach dem Auswerten des Merkmalsdatensatzes, insbesondere nach dem Bereitstellen des Steuersignals, gesperrt wird. Dies kann erfolgen, indem das Computerprogramm nach dem Auswerten des Merkmalsdatensatzes, insbesondere nach dem Bereitstellen des Steuersignals von der ersten Auswerteeinheit entfernt bzw. gelöscht wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Auswertungsbetriebsmodus nur durch eine Person/Einrichtung aktiviert werden kann, die einen Soft- und/oder Hardwareschlüssel nutzen muss, um die erste Auswerteeinheit in den Auswertungsbetriebsmodus zu schalten. So kann eine missbräuchliche Nutzung oder eine unbeabsichtigte Aktivierung des Auswertungsbetriebsmodus verhindert werden, wobei es möglich ist, mittels eines einzigen Computerprogrammübertragungsvorgangs sowohl das erste als auch das zweite Computerprogramm auf die erste Auswerteeinheit aufzuspielen und beide Computerprogramme auf der ersten Auswerteeinheit vorzuhalten.
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Bei dem Verfahren ist in möglicher Weiterbildung vorgesehen, dass als eine zweite Auswerteeinheit der Auswerteeinrichtung für das Verfahren eine Auswerteeinheit der Produktionsstätte bzw. Fabrik oder Werkstatt, die zum Herstellen der Bauteilanordnung eingerichtet ist, genutzt wird. In dieser Ausführungsform werden die Sensoreinrichtung und die zweite Auswerteeinheit zur Datenübertragung miteinander gekoppelt. Bei der zweiten Auswerteeinheit kann es sich zum Beispiel um eine Computereinrichtung der Produktionsstätte handeln. Es sind hierin Ausführungsformen des Verfahrens umfasst, bei dem nur eine zweite Auswerteeinheit oder nur zweite Auswerteeinheiten zum Einsatz kommen. Insbesondere bedingt ein Einsatz einer zweiten Auswerteeinheit nicht den Einsatz einer ersten Auswerteeinheit und umgekehrt.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass Daten, die mittels der Sensoreinrichtung erfasst werden, der Computereinrichtung der Produktionsstätte bereitgestellt werden, und zwar unabhängig davon, ob eine erste oder eine zweite Auswerteeinheit eingesetzt wird. Die Daten werden zum Beispiel dazu verwendet, Statistiken über die Montagequalität in Bezug auf einen gewissen Zeitraum anzufertigen.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung von Schritten eines Verfahrens zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung und
- 2 eine schematische Ansicht eines Ermittlungssystems zum Ermitteln der Montagequalität beim Herstellen der Bauteilanordnung.
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Im Folgenden werden ein Verfahren und ein Ermittlungssystem 1 zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung 2 in gemeinsamer Beschreibung erläutert. Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind dabei in den Figuren mit gleichem Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung von Verfahrensschritten des Verfahrens zum Ermitteln der Montagequalität zwischen zwei Bauteilen 3, 4 beim Herstellen der Bauteilanordnung 2, vorliegend eines Kraftfahrzeugs, und 2 zeigt eine schematische Ansicht des Ermittlungssystems 1 zum Ermitteln der Montagequalität beim Herstellen der Bauteilanordnung 2. Das Ermittlungssystem 1 ist zum Ausführen der im folgenden erläuterten Verfahrensschritte konfiguriert. In einem ersten Schritt S1 werden eine Sensoreinrichtung 5 der herzustellenden Bauteilanordnung 2 und eine Auswerteeinrichtung 6 miteinander kabellos und/oder kabelgebunden zur Datenübertragung gekoppelt. Die Bauteilanordnung 2 bzw. das Kraftfahrzeug wird bei dessen Herstellung schrittweise mit Sensoren 7, 8, 9 der Sensoreinrichtung 5 ausgerüstet, die beim Verfahren zum Zwecke der Qualitätssicherung eingesetzt werden. Das bedeutet, die bei dem Verfahren eingesetzte Sensoreinrichtung 5 ist oder wird während des Verfahrens Teil/Bestandteil der Bauteilanordnung 2, indem wenigstens einer der Sensoren 7, 8, 9 während des Verfahrens Teil/Bestandteil der Bauteilanordnung 2 ist oder wird. Insoweit weist das Ermittlungssystem 1 während dem Herstellen der Bauteilanordnung 2 die Sensoreinrichtung 5 zumindest teilweise auf, insbesondere einen oder mehr der Sensoren 7, 8, 9. Dabei ist es unerheblich, ob der Sensor bzw. die Sensoren 7, 8, 9 bereits in die Bauteilanordnung 2 eingebaut ist/sind oder in die Bauteilanordnung 2 eingebaut wird/werden. In 2 ist die Bauteilanordnung bzw. das Kraftfahrzeug in einem Zustand abgebildet, in dem die Sensoreinrichtung 5 bereits eine Vielzahl von Sensoren 7, 8, 9 aufweist, zum Beispiel Mikrofone 7, Kameras 8, Beschleunigungssensoren 9 etc.
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In einem weiteren Verfahrensschritt S2 werden die zwei Bauteile 3, 4 aneinandermontiert. Als Beispiel werden hierin als erstes Bauteil 3 ein noch nicht völlig zusammengesetztes Kraftfahrzeug und als zweites Bauteil 4 eine Pedalerie für das Kraftfahrzeug angesehen. Beim Aneinandermontieren der Bauteile 3, 4, also zum Beispiel beim Einbauen der Pedalerie in das Kraftfahrzeug, wird mittels der Sensoreinrichtung 5 als ein erstes Montagemerkmal ein Geräusch, das beim Aneinandermontieren der Bauteile auftritt, detektiert. Dabei charakterisiert das erste Montagemerkmal bzw. das Geräusch einen montierten Zustand der Bauteile 3, 4. Es wird weiter ein das Montagemerkmal charakterisierender Merkmalsdatensatz 10 erstellt, quasi das Montagemerkmal in Datenform. Der Merkmalsdatensatz 10 wird im weiteren Verlauf des Verfahrens der Auswerteeinrichtung 6 bereitgestellt.
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Es kann im Schritt S2 zumindest ein weiteres Montagemerkmal detektiert bzw. erfasst werden. Mittels einer der Kameras 8 kann ein Montagebild erfasst bzw. aufgenommen, das die aneinandermontierten Bauteile 3, 4 zeigt, und/oder ein Montierbild, das die Bauteile 3, 4 beim Aneinandermontieren, also vor deren montierten Zustand, zeigt. Hierbei kann insbesondere ein Video vom Aneinandermontieren der Bauteile 3, 4 aufgenommen werden. Mittels eines der Beschleunigungssensoren 9 kann eine Beschleunigung eines oder beider der Bauteile 3, 4 detektiert werden, die beim Aneinandermontieren der Bauteile 3, 4 auftritt. Ferner kann mittels eines Neigungssensors (nicht dargestellt) ein Neigungswinkel erfasst werden, den eines der Bauteile 3, 4 oder beide Bauteile 3, 4 beim Aneinandermontieren oder in montiertem Zustand in Bezug zu einer oder zwei der Raumebenen einnehmen.
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Die Auswerteeinrichtung 6 weist im vorliegenden Beispiel zumindest eine erste Auswerteeinheit 11 auf, durch welche ein Bestandteil der Bauteilanordnung 2, vorliegend des Kraftfahrzeugs, gebildet ist oder wird. Das heißt, die erste Auswerteeinheit 11 verbleibt nach Beendigung der Herstellung des Kraftfahrzeugs an Bord desselben. Alternativ oder zusätzlich weist die Auswerteeinrichtung 6 vorliegend eine zweite Auswerteeinheit 12 auf, welche einen Bestandteil einer Produktionsstätte bzw. Fabrik bildet, die zum Herstellen der Bauteilanordnung 2 eingerichtet ist. Die zweite Auswerteeinheit 12 ist dazu eingerichtet, den Merkmalsdatensatz 10 auszuwerten.
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In einem weiteren Verfahrensschritt S3 wird die erste Auswerteeinheit 11 - sofern noch nicht geschehen - in einen Auswertungsbetriebsmodus gebracht oder geschaltet, in welchem die erste Auswerteeinheit 11 dazu eingerichtet ist, den Merkmalsdatensatz 10 auszuwerten. Hier im Beispiel wird hierzu ein Computerprogramm, etwa ein Betriebssystem, auf die erste Auswerteeinheit 11 aufgespielt, das bei dessen Ausführung mittels der ersten Auswerteeinheit 11 diese dazu veranlasst, den Merkmalsdatensatz 10 auszuwerten.
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Das Auswerten des Merkmalsdatensatzes 10 erfolgt mittels der Auswerteeinrichtung 6, das heißt mittels einer oder beider der Auswerteeinheiten 11, 12, vorliegend in einem vierten Schritt S4 des Verfahrens. Der Merkmalsdatensatz 10 wird zuvor der Auswerteeinrichtung 6 bereitgestellt, wonach die Auswerteeinrichtung 6 - insbesondere mittels künstlicher Intelligenz - den Merkmalsdatensatz 10 dahingehend untersucht, ob das Montagemerkmal oder die Montagemerkmale einen korrekt oder einen inkorrekt montierten Zustand der Bauteile 3, 4 charakterisiert oder charakterisieren. Jedenfalls wird mittels der Auswerteeinrichtung 6 basierend auf einem entsprechenden Ergebnis ein Steuersignal bereitgestellt: Wenn mittels der Auswerteeinrichtung 6 ermittelt wird, dass das Montagemerkmal einen korrekt montierten Zustand der Bauteile 3, 4 charakterisiert, wird in einem Schritt S5 des Verfahrens ein erstes Steuersignal bereitgestellt. Wird dahingegen mittels der Auswerteeinrichtung 6 ermittelt, dass das Montagemerkmal einen inkorrekt montierten Zustand der Bauteile 3, 4 charakterisiert, wird in einem zum Schritt S5 alternativen Schritt S6 ein zweites Steuersignal bereitgestellt.
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Das entsprechende Steuersignal wird zum Beispiel einer Ausgabeeinheit zugestellt, etwa einem Display, einer Warnleuchte etc., wobei die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, abhängig vom entsprechenden Steuersignal eine zugehörige Ausgabe durchzuführen. Wird zum Beispiel aufgrund des inkorrekten Aneinandermontierens und/oder aufgrund des inkorrekt montierten Zustands der Bauteile 3, 4 das zweite Steuersignal ausgegeben, kann ein Arbeiter via Ausgabeeinheit gewarnt werden, dass eine Montagequalität der Bauteilanordnung aufgrund der inkorrekt zusammengebauten Bauteile 3, 4 mangelhaft ist; er kann dann nachbessern. Wird aufgrund des korrekten Aneinandermontierens und/oder aufgrund des korrekt montierten Zustands der Bauteile 3, 4 das erste Steuersignal ausgegeben, kann dem Arbeiter via Ausgabeeinheit bestätigt werden, dass er die Bauteile 3, 4 korrekt aneinandermontiert hat.
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Im vorliegenden Beispiel ist zudem ein weiterer Schritt S7 vorgesehen, der sich an den Schritt S5 oder S6 anschließt. Im Schritt S7 wird die erste Auswerteeinheit 11 in einen vom Auswertungsbetriebsmodus unterschiedlichen Normalbetriebsmodus gebracht oder geschaltet, in welchem die erste Auswerteeinheit 11 dazu eingerichtet ist, als Computereinrichtung, zum Beispiel Steuergerät, für die fertig hergestellte Bauteilanordnung 2, hier also für das fertig hergestellte Kraftfahrzeug, zu fungieren. Zum Beispiel wird nach dem Ermitteln der Montagequalität oder bei Beendigung der Herstellung des Kraftfahrzeugs ein zweites Computerprogramm, insbesondere Betriebssystem, auf die erste Auswerteeinheit 11 aufgespielt, das bei dessen Ausführung mittels der ersten Auswerteeinheit 11 diese dazu veranlasst, für den Normalbetriebsmodus charakteristische Operationen durchzuführen, etwa Steuerungsoperationen zum Steuern einer Antriebseinheit, eines Fahrzeug-Infotainment-System, eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs etc.
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Es ist ferner denkbar, dass das erste und das zweite Computerprogramm nach Beendigung der Herstellung des Kraftfahrzeugs auf der ersten Auswerteeinheit 11 verbleiben, wobei dann vorgesehen ist, dass - zum Beispiel im Schritt S7 - der Auswertungsbetriebsmodus der ersten Auswerteeinheit 11 nach dem Auswerten des Merkmalsdatensatzes 10 gesperrt wird.
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Das Verfahren ist - insbesondere hinsichtlich der Herstellung des Kraftfahrzeugs - für eine Vielzahl weiterer Kombinationen aus den Bauteilen 3, 4 einsetzbar. So kann etwa ein Lenkrad als zweites Bauteil 4 eingesetzt werden, eine Instrumententafel, eine Innenverkleidung etc. Auch zweite Bauteile 4 des Kraftfahrzeugs, die anderswo als in einen Innenraum eingebaut werden, sind denkbar, zum Beispiel ein Feder-Dämpfer-Bein, ein Bauteil einer Antriebsmaschine etc.
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Durch das Verfahren und das Ermittlungssystem 1 ist jeweils eine besonders effiziente Möglichkeit zum Ermitteln einer Montagequalität beim Herstellen einer Bauteilanordnung aufgezeigt. Ansatz ist es hierbei, eine Datenübertragung zwischen den Sensoren 7, 8, 9 des herzustellenden Kraftfahrzeugs und Produktionssystemen der Produktionsstätte zu etablieren, wodurch die Sensoren 7, 8, 9 zum Überwachen/Kontrollieren einer korrekten Verbauung der Bauteile 3, 4 genutzt werden. Insbesondere wird hierzu während der Herstellung der Bauteilanordnung 2 bzw. Kraftfahrzeugs Software in das Kraftfahrzeug / die Bauteilanordnung 2 überspielt. Bei Ausführung der Software mittels einer Computereinheit des Kraftfahrzeugs übernimmt sozusagen das Kraftfahrzeug selbst seine eigene Qualitätssicherung. Insbesondere ist vorgesehen, dass Ergebnisse, die von der Auswerteeinrichtung 6 ermittelt wurden, an Qualitätssicherungs- und/oder -überwachungssysteme der Produktionsstätte übermittelt werden.
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Am Beispiel der Pedalerie wird diese in das restliche Kraftfahrzeug eingebaut. Um die Pedalerie elektrisch/datentechnisch mit dem restlichen Kraftfahrzeug zu verbinden, wird ein Steckelement der Pedalerie in eine korrespondierende Steckelementaufnahme des restlichen Kraftfahrzeugs gesteckt. Das Geräusch, das beim Einstecken des Steckelements auftritt, wird mittels der Sensoreinrichtung 5, insbesondere mittels eines oder mehr der Mikrofone 7, erfasst. Das Geräusch bzw. der Merkmalsdatensatz 10, der das Geräusch charakterisierende Audiodaten umfasst, wird im Kraftfahrzeug, das heißt mittels der ersten Auswerteeinheit 11, verarbeitet, welche daraufhin das erste oder alternativ das zweite Steuersignal bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich kann das Geräusch, das beim Einstecken des Steckelements auftritt und mittels des Mikrofons 7 / der Mikrofone 7 aufgenommen wurde, an eine Computereinheit der Produktionsstätte, das heißt an die zweite Auswerteeinheit 12, gesendet werden und mittels derer verarbeitet werden. In diesem Fall wird das erste oder das zweite Steuersignal mittels der zweiten Auswerteeinheit 12 bereitgestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ermittlungssystem
- 2
- Bauteilanordnung
- 3
- Bauteil
- 4
- Bauteil
- 5
- Sensoreinrichtung
- 6
- Auswerteeinrichtung
- 7
- Mikrofon
- 8
- Kamera
- 9
- Beschleunigungssensor
- 10
- Merkmalsdatensatz
- 11
- erste Auswerteeinheit
- 12
- zweite Auswerteeinheit
- S1-S7
- Verfahrensschritt
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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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