DE10253105A1 - Method of adaptive distribution of articles in assembly line has feed modules controlling conveyor path using topography models from preceding and following stages - Google Patents
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- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/001—Article feeders for assembling machines
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur adaptiven Zielsteuerung von Transportgütern in Materialflusssystemen, nachfolgend abkürzend MFS genannt. MFS kommen innerhalb der Fertigungs- und Montageautomatisierung in unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz.The invention relates to a method for the adaptive target control of transport goods in material flow systems, abbreviated below Called MFS. MFS come within the manufacturing and assembly automation used in a wide variety of industries.
Im Sinne der nachfolgenden Beschreibung und Ansprüche besteht jedes MFS aus mindestens zwei Materialflussmodulen (nachfolgend abkürzend MFM genannt), welche die Transportgüter transportieren, verzweigen, zusammenführen und/oder lagern.In the sense of the following description and Expectations each MFS consists of at least two material flow modules (below abbreviated MFM called), which is the cargo transport, branch, merge and / or store.
Die Nachteile herkömmlicher MFS, wie zum Beispiel Inflexibilität und Fehleranfälligkeit, sind in der Tatsache begründet, dass diese Systeme über eine übergeordnete Steuerung verfügen, die unter anderem die Aufgabe der Zielsteuerung übernimmt. Diese Zielsteuerung erfolgt anhand eines zentralen Modells des realen Systems und der Auflösung von Zielen in Fahrwege anhand dieses Modells. Dabei kann die Modellierung des Modells auf unterschiedlichste Weise geschehen und teilweise auch in dezentrale Einheiten des Systems vom Zentralrechner hinuntergeladen werden. Allen diesen Systemen ist jedoch die Modellierung innerhalb eines zentralen Modells gemeinsam.The disadvantages of conventional MFS, such as inflexibility and susceptibility to errors, are based on the fact that these systems have a parent Control, which among other things takes on the task of target control. This target control is based on a central model of the real system and the resolution of targets in routes using this model. The modeling can of the model happen in different ways and partially also downloaded into decentralized units of the system from the central computer become. However, modeling is within all of these systems of a central model together.
Zur Vermeidung dieser Nachteile soll mit der Erfindung die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren zur adaptiven Zielsteuerung von Transportgütern in Materialflusssystemen zu schaffen, dass auf der Verteilung des Gesamtmodells auf die einzelnen MFM und der dynamisch zur Laufzeit stattfindende Generierung eines (Gesamt-)Modells basiert und damit ein plug-and-play von Modulen, robusten und fehlertoleranten Betrieb und die Wiederverwendung von Modulen erlaubt.To avoid these disadvantages be solved with the invention, a method for adaptive target control of transport goods in material flow systems to create that on the distribution of the overall model to the individual MFM and the dynamic generation of a (Overall) model based and thus a plug-and-play of modules, robust and fault tolerant operation and reuse of Modules allowed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a Method according to claim 1 solved.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht demnach darin, dass die MFM bei Inbetriebnahme des MFS mit ihren im Materialfluss physikalisch direkt verbundenen Vorgängern und Nachfolgern als Topographie-Modell des sie betreffenden MFS konfiguriert sind. Das Topographie-Modell eines MFM weist folgende Bestandteile auf:The basic principle of the invention is therefore in that the MFM with its in the material flow when the MFS is started up physically directly connected predecessors and successors as a topography model of the MFS that affects them are configured. The topography model An MFM has the following components:
- – jeweils eine Ast-Nachfolger Tabelle (nachfolgend AN genannt) für jeden Ausgang eines MFM, die die über den Ausgang erreichbaren Ziele mit den diesen zugeordneten Optimierungskriterien beinhaltet,- each a branch successor table (hereinafter called AN) for everyone Output of an MFM that the over the achievable goals with the optimization criteria assigned to them,
- – eine Zentralknoten-Nachfolger Tabelle (nachfolgend ZN genannt) die die Superposition aller AN beinhaltet und- one Central node successor table (hereinafter called ZN) which the Superposition of all contractors includes and
- – eine Eingangsast-Nachfolger Tabelle (nachfolgend EN genannt) für jeden Eingangsast des MFS.- one Entry branch successor table (hereinafter called EN) for everyone Entrance branch of the MFS.
Sobald die MFM gestartet werden, versuchen sie über ein Kommunikationsnetz Kontakt mit diesen direkten Vorgängern/Nachfolgern aufzunehmen. Wenn dies gelingt, teilen sie in einer dem Materialfluss entgegengesetzten Richtung ihre Information über die Topographie den Vorgängern mit. Wenn die MFM eine solche Mitteilung von Ihren Nachfolgern bekommen, prüfen sie, ob dies ihre eigene ZN ändert. Sollte dies der Fall sein, informieren sie diesbezüglich wiederum ihre Vorgänger. Dieser Vorgang läuft iterativ ab, bis im gesamten MFS, also in jedem seiner MFM, ein stabiles Topographie-Modell vorliegt. Anhand dieses Modells kann dann die Steuerung des Materialstromes erfolgen.As soon as the MFM are started, try over a communication network contact with these direct predecessors / successors take. If this succeeds, they divide the material flow into one in the opposite direction with their information about the topography of the predecessors. If the MFM receives such a message from your successors, check them if this changes their own CN. If this is the case, please inform them again their predecessors. This process is ongoing iteratively until in the entire MFS, i.e. in each of its MFMs stable topography model is available. Using this model you can then the material flow is controlled.
Die erfindungsgemäße Lösung besitzt den Vorteil, dass jedes MFM, sobald das Transportgut bei ihm ankommt, festlegt, an welchen seiner Nachfolger das Material zu fördern ist. Es existiert also kein vorab geplanter Weg des Materials durch das MFS, dieser wird während des Transports erst bestimmt und ist damit bezüglich Ausfällen von MFM flexibel. Einerseits kann das Transportgut dem MFM mittels eines Transponders sein Ziel bekannt geben, andererseits kann das Vorgänger MFM dem Nachfolger diese Zielinformation über das Kommunikationsnetz bekannt geben.The solution according to the invention has the advantage that each MFM, as soon as it arrives at the goods to be transported which of his successors the material is to be promoted. So it exists no pre-planned route of the material through the MFS, it will while of the transport is only determined and is therefore flexible with regard to failures of MFM. On the one hand the goods can be transported to the MFM using a transponder announce, on the other hand, the predecessor MFM the successor Target information on announce the communication network.
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die iterative Erweiterung der AN in jedem MFM durch Kommunikation mit den direkten Vorgängern und Nachfolgern beendet, wenn für jedes MFM bei zwei aufeinanderfolgenden Iterationsschritten keine Änderung der ZN feststellbar ist. In einer anderen, ebenfalls sehr vorteilhaften Ausführungsform sind die Kosten für die einzelnen Eingangs/Ausgangsäste des MFM in seinen Initialisierungsdaten (nachfolgend ID genannt) enthalten, wobei diese Kosten sowohl für Zeiten, Entfernungen, Auslastungen etc. stehen können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Kosten der einzelnen Eingangs/Ausgangsäste des MFM als Startwerte in seinen ID enthalten und dynamisch während der Laufzeit veränderbar, um den Materialfluss optimieren zu können. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des eefindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich unmittelbar aus den Unteransprüchen.According to a particularly advantageous embodiment becomes the iterative extension of the AN in every MFM through communication with the direct predecessors and successors ended when for no change in each MFM in two successive iteration steps the CN can be determined. In another, also very advantageous embodiment are the cost of the individual entrance / exit branches of the MFM in its initialization data (hereinafter referred to as ID) included, these costs for both times, distances, workloads etc. can stand. In a further advantageous embodiment, the costs are of the individual entrance / exit branches of the MFM as start values in its ID and dynamic during the Changeable runtime, to optimize the material flow. More beneficial embodiments of the method according to the invention directly from the subclaims.
Die Erfindung soll einschließlich ihrer Funktionsweise nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention including Operation will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings demonstrate
Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit
ist auf die Darstellung einer Leseeinrichtung für einen Informationsträger auf
dem Transportgut in
In
Die Förderstrecke
Jede Steuerung
- – Die ID enthalten dabei sowohl die Ident-Nummern der Vorgänger und Nachfolger, die Ausgangs/Eingangsäste des eigenen MFM, die Eingangs/Ausgangsäste des Nachbar-MFM und jeweils einen Zeitstempel. Die Ast-Nachfolgertabellen existieren für jeden Ausgangsast des MFM und enthalten die über diesen Ast erreichbaren MFM zusammen mit den dabei enstehenden Kosten.- The ID contain both the ID numbers of the predecessors and Successor, the exit / entry branches of the own MFM, the entry / exit branches of the Neighbor MFM and one time stamp each. The branch successor tables exist for each Exit branch of the MFM and contain the MFM that can be reached via this branch together with the resulting costs.
- – Die ZN, die alle Nachfolger des MFM enthält.- The ZN, which contains all successors of the MFM.
- – Die Eingangsast-Nachfolgertabellen, die für jeden Eingangsast des MFM existieren und die die über diesen Eingangsast erreichbaren Kosten enthalten.- The Input branch successor tables, which are for each input branch of the MFM exist and which are about included in this branch accessible costs.
- – Die Kosten der eigenen Eingangs- und Ausgangsäste des MFM.- The Cost of own entrance and exit branches of the MFM.
Kosten werden in diesem Zusammenhang als „technische Kosten" verstanden, die als Optimierungskriterium für die Zielsteuerung dienen. Durch die Kosten können beispielsweise Durchlaufzeiten, Weglängen oder Auslastungen von Strecken dargestellt werden und für die optimale Zielsteuerung Verwendung finden.In this context, costs are classified as “technical Cost "understood which as an optimization criterion for serve the target control. The costs can, for example, lead times, path lengths or Utilization of routes are shown and for the optimal Find destination control.
Im Einzelnen arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt:The method according to the invention works in detail as follows:
- 1. Bei der Montage wird das MFS aus einzelnen MFM zusammengesetzt. Die MFM werden bei der Montage (oder schon vorher) mit den ID über Ihre direkten Vorgänger und Nachfolger parametriert.1. During assembly, the MFS is made up of individual MFMs composed. The MFM are during assembly (or before) with the ID above Your direct predecessor and successor parameterized.
- 2. Nach dem Einschalten des MFS fahren alle Steuerungen der MFM (ohne festgelegte zeitliche Reihenfolge) hoch und melden sich bei Ihren direkten Vorgängern und Nachfolgern an. Bei den Vorgängern erfolgt die Anmeldung unter Angabe der eigenen EN. Bei den Nachfolgern erfolgt die Anmeldung durch Vereinbarung der Heartbeatzeit.2. After switching on the MFS, all controls of the MFM (without a specified chronological order) go up and report with your direct predecessors and successors. With the predecessors the registration takes place with your own EN. With the successors the registration takes place by agreement of the heartbeat time.
- 3. Jedes MFM nimmt jederzeit während des Betriebs Anmeldungen seiner Vorgänger/Nachfolger entgegen. Sollte eine Anmeldung eines Nachfolgers eingehen, werden die AN für den entsprechenden Ast, eventuell die ZN und die EN um die MFM ergänzt, die in der von diesem MFM gelieferten EN enthalten sind. Die Ergänzung hängt davon ab, ob die neue Anmeldung einen billigeren Weg zu den MFM der EN liefert oder nicht.3. Every MFM takes registrations at any time during operation towards his predecessor / successor. Should a successor register, the AN for the appropriate branch, possibly the ZN and the EN supplemented by the MFM, the are contained in the EN supplied by this MFM. The addition depends on it whether the new application is a cheaper route to the MFM of the EN delivers or not.
- 4. Sollte sich die ZN verändern, schickt das MFM jeweils neue EN an alle seine Vorgänger. Aus dieser Vorgehensweise ist zu erkennen, dass sich die AN/ZN/EN schrittweise in allen MFM aufbauen.4. Should the CN change, the MFM sends new EN to all its predecessors. Out This approach shows that the AN / ZN / EN is gradually changing build up in all MFM.
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5. Sollte ein Transportgut
3 an einem MFM ankommen, erfolgt die Zielsteuerung innerhalb dieses MFM durch einen Vergleich der AN. Der Ast, dessen AN die geringsten Kosten bis zu dem Ziel des Transportgutes enthält, wird von dem MFM ausgewählt und das Transportgut diesen Ast entlang geleitet.5. Should be a cargo3 arriving at an MFM, the target control within this MFM is carried out by comparing the AN. The branch whose AN contains the lowest costs up to the destination of the goods to be transported is selected by the MFM and the goods to be transported are guided along this branch. - 6. An den Nachfolger MFM wiederholt sich der vorherige Schritt jeweils solange, bis das Transportgut sein Ziel erreicht hat. Daraus ist zu erkennen, dass die Zielsteuerung dynamisch während des Transportes erfolgt.6. The previous step is repeated for the successor MFM until the cargo has reached its destination. from that it can be seen that the target control is dynamic during the Transport takes place.
- 7. Die MFM verschicken jeweils zyklisch an ihre Vorgänger einen Heartbeat. Sobald dieser Heartbeat ausbleibt, verschickt der Vorgänger an alle MFM eine Nachricht, die dazu aufruft, die EN/ZN/AN zu löschen. Anschließend verfährt das System wie nach dem Hochfahren. Sollte also der Knoten, der seinen Heartbeat nicht geschickt hat, ausgefallen sein, wird er automatisch nicht wieder in die AN/EN/ZN der MFM aufgenommen.7. The MFMs send one cycle to their predecessors Heartbeat. As soon as this heartbeat does not appear, the predecessor sends on all MFM a message that calls to delete the EN / ZN / AN. The system then moves like after booting up. So should the node that has its heartbeat has not sent, failed, it will not automatically resumed in the AN / EN / ZN of the MFM.
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8. Das Ziel des Transportgutes
3 kann dabei auf unterschiedliche Arten angegeben werden: 1) Die Ziele sind in einem Transponder auf dem Transportgut3 gespeichert. 2) Die Ziele werden über das Bussystem2 jeweils mit dem Transportgut3 an das nächste MFM weitergeschickt. 3) Die Ziele werden vom MFM1 jeweils bei einem zentralen Datenserver erfragt, dafür muss das Transportgut3 eindeutig identifizierbar sein.8. The destination of the cargo3 can be specified in different ways: 1) The destinations are in a transponder on the cargo3 saved. 2) The destinations are on the bus system2 each with the goods to be transported3 forwarded to the next MFM. 3) The goals are set by the MFM1 inquired at a central data server, for this the transport goods3 be clearly identifiable. -
9. Für
den Fall, dass die Ziele auf dem Transponder gespeichert sind, liest
die Steuerung
7 den Transponderinhalt und verfährt wie oben beschrieben. Sollte das MFM das Ziel des Transportgutes3 sein, wird der entsprechende Arbeitsgang ausgelöst. Nach dessen Beendigung wird das Ziel innerhalb des Transponders als erreicht markiert und das nächste Ziel gesetzt.9. If the destinations are saved on the transponder, the control reads7 the transponder content and proceeds as described above. Should the MFM be the destination of the cargo3 the corresponding operation is triggered. After completion, the target within the transponder is marked as reached and the next target is set. -
10. Falls die Ziele als Tabelle über das Bussystem verschickt
werden, ist die Vorgehensweise ähnlich
dem vorherigen Schritt, nur wird die Tabelle geändert und bei Verlassen des
MFM durch das Transportgut
3 die Tabelle an das nächste MFM geschickt.10. If the destinations are sent as a table via the bus system, the procedure is similar to the previous step, only the table is changed and when the MFM leaves the goods3 the table was sent to the next MFM. -
11. Falls die Transportgüter
3 nur mit einem einzelnen Identifizierer ausgestattet sind, liest das MFM diese Nummer und erfragt über das Bussystem das entsprechende Ziel bei einem zentralen Server.11. If the cargo3 If the MFM only has a single identifier, it reads this number and asks the corresponding destination from a central server via the bus system.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002153105 DE10253105A1 (en) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | Method of adaptive distribution of articles in assembly line has feed modules controlling conveyor path using topography models from preceding and following stages |
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DE2002153105 DE10253105A1 (en) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | Method of adaptive distribution of articles in assembly line has feed modules controlling conveyor path using topography models from preceding and following stages |
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DE2002153105 Withdrawn DE10253105A1 (en) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | Method of adaptive distribution of articles in assembly line has feed modules controlling conveyor path using topography models from preceding and following stages |
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DE (1) | DE10253105A1 (en) |
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