DE10356863A1 - Automation functions in workpiece carriers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System, einen Werkstückträger (2) sowie ein Verfahren zur flexiblen Fertigung von Werkstücken (1) bzw. Produkten. Hierbei verfügen die Werkstückträger (2) über Fertigungsinformationen (I) für die spezielle Fertigung von Produktvarianten oder unterschiedlichen Produkten. Die Fertigungsinformationen (I) werden von einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder einer NC-Maschine (3) an der Bearbeitungsstation (4) der Fertigungsanlage (5) geladen. Die Fertigungsanlage (5) bzw. die Bearbeitungsstationen (4) sind so ausgelegt, dass die in den Fertigungsinformationen (I) hinterlegten Bearbeitungsschritte abgearbeitet werden können. In den Fertigungsinformationen (I) sind Bearbeitungs- und Teileprogramme hinterlegt. Ein Umrüsten der Anlage bzw. ein aufwendiges Laden neuer Software auf die SPS bzw. NC-Maschine bei Herstellung einer neuen Produktvariante bzw. eines neuen Produktes erübrigt sich, da der Werkstückträger (2) die relevante Information mitbringt.The invention relates to a system, a workpiece carrier (2) and a method for the flexible production of workpieces (1) or products. Here, the workpiece carriers (2) have manufacturing information (I) for the special production of product variants or different products. The manufacturing information (I) is loaded from a programmable logic controller or NC machine (3) at the processing station (4) of the manufacturing plant (5). The manufacturing plant (5) or the processing stations (4) are designed so that the processing steps stored in the manufacturing information (I) can be processed. The manufacturing information (I) contains machining and part programs. It is not necessary to retrofit the system or to load new software onto the PLC or NC machine when producing a new product variant or a new product because the workpiece carrier (2) provides the relevant information.

Description

Die Erfindung betrifft ein System, einen Werkstückträger sowie ein Verfahren zur flexiblen Fertigung von Werkstücken.The The invention relates to a system, a workpiece carrier and a method for flexible production of workpieces.

Heutige automatisierte Fertigungsanlagen bestehen neben mechanischen und elektrischen Komponenten aus einer SPS(Speicherprogrammierbare Steuerung), in der das Automatisierungsprogramm hinterlegt ist und zum Teil aus NC-Maschinen mit Teilebearbeitungsprogrammen. Um von einem Produktspektrum mehrere Varianten ohne vorherige Umrüstung herstellen zu können, werden üblicherweise Werkstückträger mit einem Speichermedium versehen, welches die jeweilige Identität (ID) der zu fertigenden Produktvariante und einige Fertigungsparameter enthält. Das Steuerungsprogramm ist so ausgelegt, dass die Ausführungsanweisungen entsprechend der ID der Produktvariante angesprungen und ausgeführt werden. Im Werkstückträger hinterlegte Parameter können vom Steuerungs-/NC-Programm gelesen bzw. in den Speicher geschrieben werden. Produkte, die allein durch eine Änderung der Parameter nicht beschreibbar sind, können mit den hinterlegten SPS-/NC-Programmen nicht gefertigt werden.today automated manufacturing plants exist in addition to mechanical and electrical components from a PLC (programmable logic controller), in which the automation program is stored and partly from NC machines with part processing programs. Order from a product range To be able to produce several variants without prior conversion will become common Workpiece carrier with a storage medium which the respective identity (ID) of the to be manufactured product variant and some manufacturing parameters. The Control program is designed so that the execution instructions be jumped and executed according to the ID of the product variant. Deposited in the workpiece carrier Parameters can be read from the control / NC program or written to the memory. Products made solely by a change the parameters can not be written can be used with the stored PLC / NC programs not be made.

Die oben geschilderte heutige Situation hat zur Folge, dass die Fertigung modifizierter Produkte immer mit einer Änderung der Fertigungsanlage (Hardware) oder zumindest einer Änderung der Automatisierungsprogramme (Software) verbunden ist. Dies bedingt eine Umrüstzeit, während der die Fertigungsanlage steht. Sind die Unterschiede zwischen zu fertigenden Produkten zu groß, werden dafür neue Anlagenvarianten gebaut.The The situation described above has the consequence that the production modified products always with a change of the production plant (hardware) or at least a change the automation programs (software) is connected. This conditionally a changeover time, while which is the manufacturing plant. Are the differences between too producing products too big, be for it new plant variants built.

Die notwendigen Bearbeitungsschritte unterscheiden sich zwischen verschiedenen Produkten häufig nur wenig (z.B. Fräsen, Bohren, Bestücken). Unterschiedlich sind hierbei neben den Parametern für die Fertigung auch die dafür notwenigen Steue rungsprogramme. In einem Werkstückträger können heutzutage Informationen abgelegt werden, die für den Produktionsprozess bzw. die Fertigung relevant sind (Produkt ID, Bestell-Nr., Prüfergebnisse, usw.) und in stark eingeschränktem Umfang die Herstellung von Produktvarianten erlauben.The necessary processing steps differ between different ones Products frequently little (e.g., milling, Drilling, loading). Differently Here, in addition to the parameters for the production and the necessary Control programs. Nowadays information can be in a workpiece carrier be filed for the Production process or production are relevant (product ID, Order No., test results, etc.) and in a very limited way Scope to allow the production of product variants.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr, ein System sowie einen Werkstückträger anzugeben, welches eine flexiblere Fertigung von Werkstücken ermöglicht.The Object of the present invention is now a system and specify a workpiece carrier which allows a more flexible production of workpieces.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur flexiblen Fertigung von Werkstücken, bei dem mindestens ein Werkstückträger zur Speicherung werkstückspezifischer Fertigungsinformationen, Mittel zum Laden und/oder Ausführen der Fertigungsinformationen aus einem der Werkstückträger und mindestens eine Bearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks entsprechend den Fertigungsinformationen vorgesehen sind.The The object is achieved by a system for the flexible production of workpieces, in which at least one Workpiece carrier for Storage workpiece-specific Manufacturing information, means for loading and / or executing the Manufacturing information from one of the workpiece carrier and at least one processing device for machining a workpiece are provided according to the manufacturing information.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, das im Rahmen einer Fertigung von unterschiedlichen Produktvarianten die relevante Steuerungsinformation zur Steuerung der Fertigungsanlage von den einzelnen Produkten quasi mitgebracht werden kann. Hierbei ist die entsprechende Software für die Steuerung der Fertigungsanlage bzw. der NC-Maschinen auf dem Werkstückträger hinterlegt, welcher als Träger des zu fertigenden Produkts fungiert und auf dem das Produkt im Rahmen des Fertigungsprozesses durch die Fertigungsanlage transportiert wird.Of the Invention is based on the knowledge that in the context of a production of different product variants, the relevant control information to control the production of the individual products quasi can be brought. Here is the appropriate software for the controller the manufacturing plant or the NC machines are stored on the workpiece carrier, which as a carrier of the product to be manufactured and on which the product is stored in Frame of the manufacturing process transported through the manufacturing plant becomes.

Dadurch, dass die Informationen auf dem Werkstückträger direkt mitgebracht werden und von der NC-Maschine bzw. der SPS geladen werden können, ist eine deutlich flexiblere Fertigung unterschiedlicher Produktvarianten möglich. So können beispielsweise in einer Fertigungsanlage nicht nur unterschiedliche Produktvarianten, z.B. abhängig vom Bestelleingang, sondern auch andere Produkte, deren Herstellung die gleichen Fertigungsgänge bzw. Arbeitsgänge erfordern, gefertigt werden.Thereby, that the information is brought directly to the workpiece carrier and can be loaded from the NC machine or the PLC is a much more flexible production of different product variants possible. So, for example not only different product variants in a production plant, e.g. depending on Order receipt, but also other products, their production the same production runs or operations require to be manufactured.

Hierdurch wird eine verbesserte Auslastung der Fertigungsanlage erzielt. Außerdem wird für eine Umrüstung kein Personalaufwand erforderlich. Die NC-Maschinen bzw. speicherprogrammierbaren Steuerungen verfügen quasi automatisch über die notwendigen Informationen. Dadurch, dass unterschiedliche Produkte mit gleichen Fertigungsgängen gefertigt werden können, wird eine Einsparung von Invest erzielt, da weitere Fertigungsanlagen, welche gleiche Bearbeitungsgänge zur Verfügung stellen, nicht benötigt werden.hereby an improved utilization of the production facility is achieved. In addition, will for a conversion no Personnel expenses required. The NC machines or programmable logic controllers feature almost automatically via the necessary information. Because of different products manufactured with the same production processes can be a saving of Invest is achieved, since further production plants, which same machining operations to disposal put, not needed become.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems ist die Fertigungsanlage so ausgelegt, dass alle notwendigen Bearbeitungsschritte der verschiedenen Produkte zur Verfügung gestellt und abgearbeitet werden können.in the Frame of the system according to the invention the manufacturing plant is designed to handle all the necessary processing steps the various products provided and processed can be.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Systems, des Werkstückträgers sowie des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the system according to the invention, the workpiece carrier and of the method emerge from the dependent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur geschilderten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.In the following, the invention with reference to the embodiment described in the figure nä described and explained.

In der Figur ist eine Fertigungsanlage 5 dargestellt, in welcher unterschiedliche Werkstücke 11..n bzw. Produkte gefertigt werden. Die Werkstücke 11..n werden auf Werkstückträgern 21..n durch die Fertigungsanlage 5 transportiert. Hierbei werden die Werkstücke 11..n mit den Werkstückträgern 21..n zu verschiedenen Bearbeitungsstationen bzw. Vorrichtungen 4 transportiert. Auf den Werkstückträgern 21..n ist jeweils werkstückspezifische Fertigungsinformation I1..n hinterlegt. Die Fertigungsinformation I1..n wird an der jeweiligen Bearbeitungsvorrichtung 4 über Mittel 3 zum Laden und/oder Ausführen der Fertigungsinformationen I1..n ausgelesen.In the figure is a manufacturing plant 5 shown in which different workpieces 1 1..n or products are manufactured. The workpieces 1 1..n be on workpiece carriers 2 1..n through the manufacturing plant 5 transported. Here are the workpieces 1 1..n with the workpiece carriers 2 1..n to various processing stations or devices 4 transported. On the workpiece carriers 2 1..n is each workpiece-specific manufacturing information I 1..n deposited. The manufacturing information I 1..n is at the respective processing device 4 about means 3 for loading and / or executing the manufacturing information I 1..n read out.

Auf den Werkstückträgern 21..n wird Fertigungsinformation I1..n in Form von Automatisierungsfunktionen (Software) abgelegt. Diese Automatisierungsfunktionen sind beispielsweise komplette Automatisierungs- und/oder Teileprogramme. Sie sind auf den Werkstückträgern 21..n hinterlegt und werden von der jeweiligen Fertigungsanlage 5 bzw. der Bearbeitungsvorrichtung 4 beispielsweise eine NC-Maschine geladen und können ausgeführt werden. Hierbei sind die Mittel 3 zum Laden beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung, welche im Rahmen der Bearbeitungsvorrichtung bzw. mehrerer Bearbeitungsvorrichtungen 4 die eigentlichen Produktionsschritte steuert. Die Mittel 3 zum Laden können jedoch auch NC-Controller sein, welche im Rahmen einer NC-Maschine verwendet werden. Das Übertragen der werkstückspezifischen Fertigungsinformationen I1..n bzw. das Laden über die Mittel 3 kann entweder kabelgebunden oder kabellos beispielsweise induktiv, über eine Infrarotschnittstelle oder aber auch über Funk (Bluetooth, WLAN) erfolgen. In Abhängigkeit von der nötigen Produktionsgeschwindigkeit sind hier unterschiedliche Ausführungen zum Übertragen der Fertigungsinformationen I1..n denkbar. Im Rahmen der Fertigung kann somit auf einer Fertigungsanlage 5 eine Anzahl verschiedener Produkte bzw. Werkstücke 11..n hergestellt bzw. gefertigt werden, ohne dass die entsprechenden Verarbeitungsvorrichtungen 4 umgerüstet werden müssen bzw. dass neue Software eingespielt werden muss. Hierbei ist die Fertigungsanlage 5 so ausgelegt, dass die in den Automatisierungs- und/oder Teileprogrammen hinterlegten notwendigen Bearbeitungsschritte der verschiedenen Werkstücke 11..n bzw. Produkte zur Verfügung gestellt und abgearbeitet werden können.On the workpiece carriers 2 1..n Production information I 1..n is stored in the form of automation functions (software). These automation functions are, for example, complete automation and / or part programs. They are on the workpiece carriers 2 1..n deposited and used by the respective production plant 5 or the processing device 4 For example, an NC machine is loaded and can be executed. Here are the means 3 For example, for loading a programmable logic controller, which in the context of the processing device or more processing devices 4 controls the actual production steps. The means 3 For loading, however, it is also possible to use NC controllers which are used in the context of an NC machine. The transfer of the workpiece-specific manufacturing information I 1..n or the loading on the means 3 can either be wired or wireless, for example, inductive, via an infrared interface or via wireless (Bluetooth, WLAN). Depending on the required production speed, different embodiments for transmitting the manufacturing information I 1..n are conceivable here. In the context of manufacturing can thus on a manufacturing plant 5 a number of different products or workpieces 1 1..n are manufactured without the corresponding processing devices 4 need to be upgraded or that new software must be imported. Here is the production line 5 designed so that the necessary processing steps of the various workpieces stored in the automation and / or parts programs 1 1..n or products can be made available and processed.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein System, einen Werkstückträger 2 sowie ein Verfahren zur flexiblen Fertigung von Werkstücken 1 bzw. Produkten. Hierbei verfügen die Werkstückträger 2 über Fertigungsinformationen I für die spezielle Fertigung von Produktvarianten oder unterschiedlichen Produkten. Die Fertigungsinformationen I werden von einer spei cherprogrammierbaren Steuerung oder einer NC-Maschine 3 an der Bearbeitungsstation 4 der Fertigungsanlage 5 geladen. Die Fertigungsanlage 5 bzw. die Bearbeitungsstationen 4 sind so ausgelegt, dass die in den Fertigungsinformationen I hinterlegten Bearbeitungsschritte abgearbeitet werden können. In den Fertigungsinformationen I sind Bearbeitungs- und Teileprogramme hinterlegt. Ein Umrüsten der Anlage bzw. ein aufwendiges Laden neuer Software auf die SPS bzw. NC-Maschine bei Herstellung einer neuen Produktvariante bzw. eines neuen Produktes erübrigt sich, da der Werkstückträger 2 die relevante Information mitbringt.In summary, the invention relates to a system, a workpiece carrier 2 and a method for the flexible production of workpieces 1 or products. Here are the workpiece carriers 2 about production information I for the special production of product variants or different products. The manufacturing information I is from a memory-programmable controller or an NC machine 3 at the processing station 4 the production plant 5 loaded. The manufacturing plant 5 or the processing stations 4 are designed so that the stored in the manufacturing information I processing steps can be processed. The manufacturing information I contains machining and part programs. A conversion of the plant or a complicated loading of new software on the PLC or NC machine when producing a new product variant or a new product is unnecessary, since the workpiece carrier 2 to bring the relevant information.

Claims (10)

System zur flexiblen Fertigung von Werkstücken (1), bei dem – mindestens ein Werkstückträger (2) zur Speicherung werkstückspezifischer Fertigungsinformationen (I), – Mittel (3) zum Laden und/oder Ausführen der Fertigungsinformationen (I) aus einem der Werkstückträger (1) und – mindestens eine Bearbeitungsvorrichtung (4) zur Bearbeitung eines Werkstücks (1) entsprechend den Fertigungsinformationen (I) vorgesehen sind.System for the flexible production of workpieces ( 1 ), in which - at least one workpiece carrier ( 2 ) for storing workpiece-specific manufacturing information (I), - means ( 3 ) for loading and / or executing the manufacturing information (I) from one of the workpiece carriers ( 1 ) and - at least one processing device ( 4 ) for machining a workpiece ( 1 ) are provided according to the manufacturing information (I). System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die werkstückspezifischen Fertigungsinformationen (I) in Form von Automatisierungs- und/oder Teileprogrammen mit hinterlegten Bearbeitungsschritten für verschiedene Werkstücke (1) auf dem Werkstückträger (2) speicherbar sind.System according to claim 1, characterized in that the workpiece-specific manufacturing information (I) in the form of automation and / or part programs with stored processing steps for different workpieces ( 1 ) on the workpiece carrier ( 2 ) are storable. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (3) zum Laden und/oder Ausführen der Fertigungsinformationen als Speicherprogrammierbare Steuerung und/oder NC-Maschine ausgebildet sind.System according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 3 ) are configured to load and / or execute the manufacturing information as a programmable logic controller and / or NC machine. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (4) als Teil einer Fertigungsanlage (5) ausgebildet ist, wobei die zur Fertigung für die Werkstücke (1) notwendigen Bearbeitungsschritte verfügbar und abarbeitbar sind.System according to one of the preceding claims, characterized in that the processing device ( 4 ) as part of a manufacturing plant ( 5 ), wherein the for the production of the workpieces ( 1 ) necessary processing steps are available and can be processed. Werkstückträger (2) für eine flexible Fertigung von Werkstücken (1), wobei der Werkstückträger (2) zur Speicherung werkstückspezifischer Fertigungsinformationen (I) vorgesehen ist.Workpiece carrier ( 2 ) for flexible production of workpieces ( 1 ), wherein the workpiece carrier ( 2 ) is provided for storing workpiece-specific manufacturing information (I). Werkstückträger (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Automatisierungs- und/oder Teileprogramme zur Speicherung in Form von werkstückspezifischen Fertigungsinformationen (I) auf dem Werkstückträger (2) vorgesehen sind.Workpiece carrier ( 2 ) according to claim 5, characterized in that automation and / or part programs for storage in the form of workpiece-specific manufacturing information (I) on the workpiece carrier ( 2 ) are provided. Verfahren zur flexiblen Fertigung von Werkstücken, bei dem – werkstückspezifische Fertigungsinformationen (I) auf mindestens einem Werkstückträger (2) gespeichert werden, – Fertigungsinformationen (I) aus einem Werkstückträger (2) geladen und/oder ausgeführt werden und – ein Werkstück (1) entsprechend den Fertigungsinformationen (I) bearbeitet wird.Method for flexible production of workpieces, in which - workpiece-specific production information (I) on at least one workpiece carrier ( 2 ), - manufacturing information (I) from a workpiece carrier ( 2 ) are loaded and / or executed and - a workpiece ( 1 ) is processed according to the manufacturing information (I). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die werkstückspezifischen Fertigungsinformationen (I) in Form von Automatisierungs- und/oder Teileprogrammen mit hinterlegten Bearbeitungsschritten für verschiedene Werkstücke auf dem Werkstückträger (2) gespeichert werden.A method according to claim 7, characterized in that the workpiece-specific manufacturing information (I) in the form of automation and / or part programs with stored processing steps for different workpieces on the workpiece carrier ( 2 ) get saved. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsinformationen (I) von einer Speicherprogrammierbare Steuerung und/oder NC-Maschine geladen und/oder ausgeführt werden.Method according to claim 7 or 8, characterized that the manufacturing information (I) from a programmable logic Control and / or NC machine loaded and / or executed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (4) Teil einer derart ausgelegte Fertigungsanlage (5) ist, dass die zur Fertigung für die Werkstücke (1) notwendigen Bearbeitungsschritte zur Verfügung gestellt und abgearbeitet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the processing device ( 4 ) Part of a production plant designed in this way ( 5 ) is that for the production of the workpieces ( 1 ) necessary processing steps are provided and processed.
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