-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr.
201911193372.X , die am 28. November 2019 eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme in vollem Umfang hierin eingebunden ist.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Anwendung bezieht sich auf das Gebiet der Produktanpassung, zum Beispiel auf ein Massenanpassungssystem.
-
HINTERGRUND
-
Die allmähliche Verbesserung des Lebensstandards hat das materielle Leben der Menschen stark bereichert und dazu geführt, dass elektronische Produkte wie Kühlschränke, Waschmaschinen, Fernsehgeräte und Computer zur Standardausstattung in Familien gehören. Die Menschen heben ihre Bedürfnisse an Materialien auch auf die Ebene von individualisierten Produkten.
-
Individualisierte Anpassung bedeutet, dass ein Benutzer in den Produktionsprozess eines Produkts einbezogen wird, die Parameter des Produkts und das Aussehen des Produkts spezifiziert, das angepasste Produkt mit starken persönlichen Attributen erhält oder das Produkt oder die Dienstleistung erhält, welche persönlichen Bedürfnissen entspricht. Zum Beispiel beim Kauf einer Waschmaschine kann der Benutzer den Hersteller bitten, ein bestimmtes Muster auf die Waschmaschine zu drucken. Alternativ dazu kann der Benutzer beim Kauf einer Waschmaschine Parameter der Waschmaschine wie Anforderungen, Höhe, Größe und Leistung spezifizieren.
-
Im Stand der Technik besteht der Produktionsmodus von individualisierten Anpassungsprodukten darin, die Produkte nach Massenproduktion einzeln an Benutzerbedürfnisse anzupassen. Offenkundig haben die auf dem Markt befindlichen individualisierten Anpassungsprodukte derzeit eher die Tendenz homogen zu sein und können den wachsenden individuellen Bedürfnissen von Benutzern nicht gerecht werden. Außerdem sind die Kosten für die Anpassung übermäßig hoch und der Forschungs- und Entwicklungszyklus sowie der Produktionszyklus sind lang, was für Produktion in großem Maßstab von Nachteil ist.
-
KURZFASSUNG
-
Die vorliegende Anmeldung stellt ein Massenanpassungssystem bereit, das eine neue Art von Anpassung ermöglicht.
-
Das Massenanpassungssystem, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt ist, umfasst ein dreidimensionales Rohmaterial-Lagermodul, ein Zubehör-Montagemodul und ein Anpassungs- und Erfassungsmodul.
-
Das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul ist eingerichtet, eine Vielzahl von Komponenten für eine Vielzahl von Produkttypen zu lagern und Komponenten eines Zielprodukts gemäß Auftragsinformationen auszuwählen.
-
Das Zubehör-Montagemodul ist eingerichtet, die Komponenten des Zielprodukts entgegenzunehmen und zu montieren, um das Zielprodukt zu erhalten.
-
Das Anpassungs- und Erfassungsmodul ist eingerichtet, Produktanpassung des Zielprodukts gemäß in den Auftragsinformationen enthaltenen Anpassungsinformationen durchzuführen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein schematisches Diagramm eines Massenanpassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 2 ist ein schematisches Diagramm eines Massenanpassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 3 ist ein schematisches Diagramm eines dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermoduls in einem Massenanpassungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 4 ist eine schematische Darstellung eines Zubehör-Montagemoduls in einem Massenanpassungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 5 ist ein schematisches Diagramm eines Anpassungs- und Erfassungsmoduls in einem Massenanpassungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 6 ist ein schematisches Diagramm eines mobilen Förderers in einem Massenanpassungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 7 ist ein schematisches Diagramm eines Massenanpassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
- 8 ist ein schematisches Diagramm eines Ablage- und Ausgabemoduls in einem Massenanpassungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Bezugnehmend auf 1 zeigt 1 ein schematisches Diagramm eines Massenanpassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Das in dieser Ausführungsform bereitgestellte Massenanpassungssystem umfasst ein dreidimensionales Rohmaterial-Lagermodul 1, ein Zubehör-Montagemodul 2 und ein Anpassungs- und Erfassungsmodul 3. Das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 ist eingerichtet, eine Vielzahl von Komponenten für eine Vielzahl von Produkttypen zu lagern und Komponenten eines Zielprodukts gemäß Auftragsinformationen auszuwählen. Das Zubehör-Montagemodul 2 ist eingerichtet, die Komponenten des Zielprodukts entgegenzunehmen und zu montieren, um das Zielprodukt zu erhalten. Das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 ist eingerichtet, Produktanpassungendes Zielprodukts gemäß den in den Auftragsinformationen enthaltenen Anpassungsinformationen durchzuführen.
-
In dieser Ausführungsform erhält das Massenanpassungssystem die Auftragsinformationen direkt und führt individualisierte Anpassungen des Produkts gemäß den Auftragsinformationen durch.
-
Das Massenanpassungssystem umfasst das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1. Das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 nimmt eine Vielzahl von Komponenten für eine Vielzahl von Produkttypen auf und speichert eine eindeutige Standortadresse entsprechend jedem Komponententyp. Ein Typ von Komponenten bezieht sich beispielsweise auf einen oder mehrere Komponenten, deren Merkmale wie Farbe, Größe, Form und Modell genau gleich sind. Zwei Komponenten, deren Farben sich voneinander unterscheiden, deren andere Merkmale jedoch genau gleich sind, werden als zwei Typen von Komponenten klassifiziert. Nach Erhalt der Auftragsinformationen wählt das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 in Übereinstimmung mit den Auftragsinformationen nacheinander die Komponenten des Zielprodukts und gibt diese aus. Zum Beispiel lagert das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 dreißig Sätze von Komponenten für Kühlschränke und dreißig Sätze von Komponenten für Waschmaschinen , wobei die erhaltenen Auftragsinformationen ein Auftrag für eine Waschmaschine sind, und somit wird jede Komponente einer Waschmaschine in Übereinstimmung mit den Auftragsinformationen ausgewählt. Die Auftragsinformationen enthalten die individualisierten Anpassungsinformationen eines Benutzers. Die Produktparameter der durch das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 ausgewählten Komponenten stimmen mit den individuellen Bedürfnissen des Benutzers überein. Zum Beispiel werden die Waschmaschine und die Parameter der Waschmaschine, wie Anforderungen, Höhe, Größe und Leistung, in den Auftragsinformationen des Benutzers eingeschränkt, und dann wählt das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 die Komponenten, die mit den Auftragsinformationen übereinstimmen, gemäß den Auftragsinformationen des Benutzers aus.
-
Das Massenanpassungssystem umfasst das Zubehör-Montagemodul 2. Das Zubehör-Montagemodul 2 ist mit dem dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermodul 1 verbunden, nimmt die durch das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 entnommenen Komponenten des Zielprodukts entgegen und schließt dann die Montage des Produkts gemäß den Auftragsinformationen und den Komponenten des Zielprodukts ab. Beispielsweise handelt es sich bei den Auftragsinformationen um eine Waschmaschine, und das Zubehör-Montagemodul 2 führt dann eine Montage der entgegengenommenen Komponenten der Waschmaschine gemäß den Auftragsinformationen durch, um die Waschmaschine zu erhalten, die mit den Auftragsinformationen übereinstimmt.
-
Das Massenanpassungssystem umfasst das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3. Das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 ist mit dem Zubehör-Montagemodul 2 verbunden, nimmt das durch das Zubehör-Montagemodul 2 montierte halb fertige Produkt entgegen und führt dann Produktanpassung auf das Zielprodukt gemäß den in den Auftragsinformationen enthaltenen Anpassungsinformationen durch. Die hier beschriebene individualisierte Anpassung umfasst die Anpassung einer Signatur, die Anpassung einer Farbe, Kopf-Portrait-Druck und Parameter wie angepasste Produktanforderungen, Höhe, Größe und Leistung.
-
In dieser Ausführungsform umfasst das Massenanpassungssystem das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1, das Zubehör-Montagemodul 2 und das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3, um den automatischen Prozess der Komponentenauswahl, -montage und -anpassung durchzuführen. Das Massenanpassungssystem kann die Informationen über einen von einem Benutzer aufgegebenen Auftrag in Echtzeit erhalten. Dementsprechend kann das Massenanpassungssystem Produktmontage und -anpassung gemäß den Auftragsinformationen in Echtzeit durchführen, wodurch ermöglicht wird, dass skalierte Anforderungsinformationen der Benutzer vor der Produktproduktion erhalten werden. Produktion in großem Maßstab erfolgt dann nach dem Prinzip der modularen Lieferung, so dass individualisierte Produkte mit hoher Präzision und hoher Effizienz für die Benutzer bereitgestellt werden können und Mängel wie geringe Effizienz von Anpassungsprodukten in Förderunternehmen verbessert werden.
-
Auf Grundlage der vorangehenden technischen Schemata, wie in 2 gezeigt, umfasst das Massenanpassungssystem optional ferner ein Verpackungs- und Ausgabemodul 4, das eingerichtet ist, Verpackungssanpassungen eines Zielprodukts gemäß den Anpassungsinformationen durchzuführen und dann ein fertiges Produkt auszugeben.
-
Wie bei einem individualisierten Produkt kann auch in dieser Ausführungsform eine individuelle Anpassung des Aussehens des Produkts und der inneren Struktur des Produkts oder für die Produktverpackung durchgeführt werden. Die individualisierte Anpassung einer Produktverpackung kann die Anpassung einer Verpackungsbox, die Anpassung einer Verpackungsbox-Signatur, die Anpassung einer Verpackungsbox-Farbe, die Anpassung eines Verpackungsbox-Bildes und dergleichen umfassen. Um Intellektualisierung zu verbessern, umfasst das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 hier optional zumindest einen kollaborierenden Roboter, einen Verpackungsmechanismus und eine Kartonkammer.
-
In der Kartonkammer sind verschiedene Typen von Kartons aufgenommen, zum Beispiel Faltkartons, Flip-Top-Kartons und Cover-und-Tray-Kartons. Ein Beispiel dafür ist, dass die in den Auftragsinformationen enthaltenen Anpassungsinformationen einen individualisierten Cover-and-Tray-Karton enthalten.
-
Das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 nimmt die Auftragsinformationen entgegen und erhält die Anpassungsinformationen in den Auftragsinformationen und bestimmt, dass der Karton des aktuellen Zielprodukts als ein Cover-and-Tray-Karton angepasst ist. Das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 steuert die Kartonkammer, in der die auszuwerfenden Cover-and-Tray-Kartons aufgenommen sind. Der kollaborierende Roboter greift einen Cover-and-Tray-Karton aus der ausgeworfenen Kartonkammer und befördert den Cover-and-Tray-Karton zu dem Verpackungsmechanismus. Der Verpackungsmechanismus nimmt den Cover-and-Tray-Karton entgegen, verpackt das Zielprodukt und führt dann die Ausgabe durch.
-
In anderen Ausführungsformen umfasst das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 außerdem eine Lasergravurmaschine, so dass individualisierte Anpassung wie die Anpassung einer Signatur auf den Karton durchgeführt werden kann. In anderen Ausführungsformen umfasst das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 außerdem einen Tintenstrahldrucker, so dass individualisierte Anpassung wie die Anpassung von Farben, Bildern und Kopf-Portraits auf den Karton durchgeführt werden kann. In anderen Ausführungsformen umfasst das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 außerdem eine intelligente Kamera, die mit dem kollaborierenden Roboter zusammenarbeitet und eingerichtet ist, zu überwachen, ob der von dem kollaborierenden Roboter gehaltene Karton mit den Anpassungsinformationen übereinstimmt. In diesem Fall kann die Anpassungsgenauigkeit verbessert werden.
-
In einer Ausführungsform umfasst das Massenanpassungssystem einen mobiler Förderer (einen flexiblen Förderer), der eingerichtet ist, Komponenten und Produkte zu befördern und diese zu spezifizierten Positionen jedes Moduls zu befördern. An dem mobilen Förderer ist ein elektronisches Tag angebracht. Die Auftragsinformationen des aktuellen Auftrags werden auf dem elektronischen Tag aufgezeichnet. Das Massenanpassungssystem beruht auf der Technologie der Radiofrequenz-Identifikation (RFID), dem Internet der Dinge. Jedes Modul liest die Informationen des elektronischen Tags in einem mobilen Förderer über einen darin integrierten RFID-Schreib-/Lesekopf, um die Auftragsinformationen zu erhalten. Das Massenanpassungssystem beruht ferner auf einer speicherprogrammierbaren Steuerung (Programmable Logic Controller = SPS). Basierend auf der Technologie des RFID-Internets-der-Dinge analysiert ein SPS-Steuerungssystem automatisch die Auftragsinformationen in dem mobilen Förderer und führt dann Modulsteuerung durch. Das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 wird als ein Beispiel genommen. Das SPS-Steuerungssystem erteilt dem kollaborierenden Roboter eine Handlungsanweisung gemäß den Auftragsinformationen in dem mobilen Förderer, die durch den RFID-Schreib-/Lesekopf des Verpackungs- und Ausgabemoduls analysiert wurden. Der kollaborierende Roboter hält das fertige Produkt gemäß der durch das SPS-Steuerungssystem erteilten Anweisung und arbeitet mit dem Verpackungsungsmechanismus zusammen, um die intelligente Verpackungsaufgabe des fertigen Produkts abzuschließen.
-
Auf Grundlage der vorangegangenen technischen Schemata umfasst das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1, wie in 3 dargestellt, optional zumindest ein dreidimensionales Regal 11 und einen Entnahmeroboter 12. Das dreidimensionale Regal 11 ist mit einer Vielzahl von Ablageplätzen ausgestattet. Jeder Ablageplatz nimmt zumindest einen Komponententyp auf. Das zumindest eine dreidimensionale Regal 11 ist eingerichtet, zumindest einen entsprechenden Ablageplatz zu steuern, gemäß den Auftragsinformationen ausgezogen oder zurückgestellt zu sein. Der Entnahmeroboter 12 ist eingerichtet, zumindest eine Komponente eines Zielprodukts aus jedem Ablageplatz, der ausgezogen ist, auszuwählen und auszugeben.
-
In dieser Ausführungsform ist das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 in ein Lagerverwaltungssystem (LVS) integriert. Das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 kann ein oder mehrere dreidimensionale Regale 11 umfassen. Der Entnahmeroboter 12 kann ein fest am Boden angebrachter Roboter sein, in den Strukturen wie eine intelligente Kamera integriert sind.
-
In dieser Ausführungsform ist ein dreidimensionales Regal 11 mit einer Vielzahl von Ablageplätzen ausgestattet. Das dreidimensionale Regal 11 führt Steuerung auf Grundlage des SPS-Steuerungssystems und der Technologie des RFID-Internets-der-Dinge durch. Die Adressinformationen jedes Ablageplatzes sind in dem SPS-Steuerungssystem aufgezeichnet. Der RFID-Schreib-/Lesekopf kann die Auftragsinformationen in dem mobilen Förderer identifizieren. An jedem Ablageplatz sind mehrere Typen von Produkten abgelegt. Produkte eines Typs werden zusammen abgelegt und entsprechen eindeutigen Standortinformationen.
-
Der Betriebsprozess des dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermoduls 1 ist wie folgt. Der RFID-Schreib-/Lesekopf des dreidimensionale Regals 11 erhält die Auftragsinformationen und bestimmt die Komponenteninformationen in den Auftragsinformationen. Das SPS-Steuerungssystem steuert den Ablageplatz in Übereinstimmung mit den Komponenteninformationen, gemäß den Auftragsinformationen nacheinander ausgeworfen oder zurückgestellt zu werden. Der Entnahmeroboter 12 wählt die Komponenten des Zielproduktes an entsprechenden Positionen aus dem ausgefahrenen Ablageplatz aus und gibt die Komponenten aus .
-
Das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 ist beispielsweise mit zwei dreidimensionalen Regalen ausgestattet, in denen die Rohmaterialien von nicht weniger als dreißig Kühlschränken und dreißig Waschmaschinen aufgenommen sind. Jedes dreidimensionale Regal ist mit nicht weniger als vier Ebenen von Ablageplätzen ausgestattet. Die Rohmaterial-Ablageplätze jeder Farbe können entsprechend einer Anweisung des SPS-Steuerungssystems ausgezogen oder zurückgestellt sein. Der Entnahmeroboter 12 entnimmt die Komponenten des Zielprodukts aus den ausgefahrenen Ablageplätzen.
-
Optional umfasst das dreidimensionale Rohmaterial-Lagermodul 1 auch eine erste Bildaufnahmeeinheit. Die erste Bildaufnahmeeinheit ist eingerichtet, ein Bild einer von dem Entnahmeroboter 12 gegriffenen Komponente aufzunehmen und zu erfassen, ob das Bild der Komponente mit einer Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen übereinstimmt. Falls das Bild mit der Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen übereinstimmt, sendet die erste Bildaufnahmeeinheit eine Komponentenausgabeanweisung an den Entnahmeroboter 12. Falls das Bild mit der Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen nicht übereinstimmt, sendet die erste Bildaufnahmeeinheit eine Wieder-Entnahmeanweisung an den Entnahmeroboter 12.
-
In dieser Ausführungsform kann die erste Bildaufnahmeeinheit auf dem Entnahmeroboter 12 integriert sein. Unter der Steuerung des SPS-Steuerungssystems bewegt sich ein mechanischer Arm des Entnahmeroboters 12 zu dem Adressstandort, an dem eine aufgezeichnete Komponente des Zielprodukts an einem ausgefahrenen Ablageplatz abgelegt ist. Beim Greifen kann die erste Bilderwerbungseinheit das Bild der zu greifenden Komponente aufnehmen und das Bild mit einer Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen abgleichen. Falls das Bild mit der Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen übereinstimmt, steuert das SPS-Steuerungssystem den Entnahmeroboter 12, um die Komponente des Produkts weiter zu greifen und die Komponente zur Beförderung in dem mobilen Förderer abzulegen. Falls das Bild mit der Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen nicht übereinstimmt, steuert das SPS-Steuerungssystem den Entnahmeroboter 12, um eine Komponente eines Produkts in dem ausgefahrenen Ablageplatz erneut zu greifen, bis eine Komponente, die der Komponente des Zielprodukts in den Auftragsinformationen gleicht, gegriffen wird. Die erste Bildaufnahmeeinheit ist optional eine intelligente Kamera.
-
Optional ist ein Ablageplatz mit einer Ablageplatzzustand-Anzeigeleuchte und einem Erfassungssensor ausgestattet. Die Ablageplatzzustand-Anzeigeleuchte ist eingerichtet, einen Ablageplatzzustand anzuzeigen, wobei der Ablageplatzzustand einen ausgezogenen Zustand und einen zurückgestellten Zustand umfasst. Der Erfassungssensor ist eingerichtet, den Ablageplatzzustand zu erhalten und den Ablageplatzzustand an das dreidimensionale Regal 11 zurückzumelden.
-
In dieser Ausführungsform muss jeder Ablageplatz mit einer Ablageplatzzustand-Anzeigeleuchte und einem Erfassungssensor ausgestattet sein. Die Ablageplatzzustand-Anzeigeleuchte ist eingerichtet, Ablageplatzzustandsinformationen zu erfassen und die Ablageplatzinformationen über den Erfassungssensor zurückzumelden, so dass das SPS-Steuerungssystem beurteilt, ob der Ziel-Ablageplatz ausgeworfen ist oder normal zurückgestellt ist. Darüber hinaus kann die Ablageplatzzustand-Anzeigeleuchte auch die Benutzerfreundlichkeit und die Visualisierung von Auftragsinformationen verbessern.
-
Auf Grundlage der vorangegangenen technischen Schemata, wie in 4 dargestellt, umfasst das Zubehör-Montagemodul 2 optional zwei erste kollaborierende Roboter 21 und einen Hilfsmontagemechanismus 22. Der Hilfsmontagemechanismus 22 ist eingerichtet, die ersten kollaborierenden Roboter 21 bei einer Entnahme von Komponenten eines Zielprodukts zu unterstützen. Jeder der zwei ersten kollaborierenden Roboter 21 ist mit einer zweiten Bildaufnahmeeinheit ausgestattet. Die ersten kollaborierenden Roboter 21 sind eingerichtet, die Komponenten des Zielprodukts zu montieren, um das Zielprodukt unter Führung der durch die zweiten Bildaufnahmeeinheiten erhaltenen Bilder zu erhalten.
-
In dieser Ausführungsform ist das Zubehör-Montagemodul 2 optional ein flexibles Montagemodul. In dem Zubehör-Montagemodul 2 ist der erste kollaborierende Roboter 21 optional ein kollaborierender Doppelarmroboter; die zweite Bildaufnahmeeinheit ist optional eine visuell geführte intelligente Kamera; der Hilfsmontagemechanismus 22 ist optional ein intelligenter Mechanismus, der in der Lage ist, bei der Montage zu positionieren und zu unterstützen. Die bildverarbeitungsgeführte intelligente Kamera kann die Aktion des ersten kollaborierenden Roboters 21 in Echtzeit erfassen und auch die Position der Komponente des Zielprodukts erfassen. In diesem Fall kann die Positionierungsführung durchgeführt werden, was den ersten kooperativen Robotern 21 die Durchführung von der Montage erleichtert.
-
In dieser Ausführungsform ist der Betriebsprozess des Zubehör-Montagemoduls 2 wie folgt. Die Komponenten des dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermoduls 1 werden über den mobilen Förderer zu dem Zubehör-Montagemodul 2 befördert; ein in dem Zubehör-Montagemodul 2 integrierter RFID-Schreib-/Lesekopf liest die Informationen des elektronischen Tags in dem mobilen Förderer. Das SPS-Steuerungssystem steuert das automatische Analysieren der Auftragsinformationen auf Grundlage der Technologie des RFID-Internets-der-Dinge und sendet dann eine Handlungsanweisung an die ersten kollaborierenden Roboter 21. Die ersten kollaborierenden Roboter 21 vervollständigen die Montagemodul des gesamten Produkts durch gegenseitige Zusammenarbeit und die Kooperation des Hilfsmontagemechanismus 22 und gemäß den durch das SPS-Steuerungssystem erteilten Anweisungen. Nach Abschließen der Montage greifen die ersten kollaborierenden Roboter 21 ein halb fertiges Produkt zurück zu dem mobilen Förderer; in der Zwischenzeit schreibt das SPS-Steuerungssystem die Auftragsinformationen und Produktionsinformationen über RFID in den elektronischen Tag des mobilen Förderers. Das halb fertige Produkt läuft mit dem mobilen Förderer in das nächste Modul.
-
Beispielsweise auf Grundlage der vorangehenden technischen Schemata, wie in 5 gezeigt, umfasst das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 optional eine Lasergravurmaschine 31, einen zweiten kollaborierenden Roboter 32 und eine visuelle Erfassungseinheit 33. Der zweite kollaborierende Roboter 32 ist eingerichtet, ein Zielprodukt in die Lasergravurmaschine 31 hinein zu greifen. Die Lasergravurmaschine 31 ist eingerichtet, individualisierte Anpassung auf das Zielprodukt gemäß den Auftragsinformationen durchzuführen. Die visuelle Erfassungseinheit 33 ist eingerichtet, ein fertiges Produkt nach Anpassung gemäß den Auftragsinformationen zu erfassen.
-
In dieser Ausführungsform kann das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 individualisierte Anpassung und visuelle Erfassungsvorgänge durchführen und hauptsächlich Aufgaben der individualisierten Anpassung einer Signatur, Kopfporträtdrucks und intelligenter Erfassung erledigen. Die Lasergravurmaschine 31 ist optional eine Ultraviolett-Lasergravurmaschine. Eine intelligente Kamera ist auf dem zweiten kollaborierenden Roboter 32 integriert. Die visuelle Erkennungseinheit 33 ist optional ein visueller Detektor, in den die intelligente Kamera integriert ist, um ein Bild des gravierten Produkts zur Erfassung aufzunehmen.
-
In dieser Ausführungsform ist der Betriebsprozess des Anpassungs- und Erfassungsmoduls 3 wie folgt. Ein durch das Zubehör-Montagemodul 2 hergestelltes halb fertiges Produkt wird zu einer spezifizierten Position des Anpassungs- und Erfassungsmoduls 3 befördert. Ein in das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 integrierter RFID-Schreib-/Lesekopf liest die Informationen des elektronischen Tags in einem mobilen Förderer, wobei die Informationen des elektronischen Tags die Auftragsinformationen enthalten und die Auftragsinformationen die Anpassungsinformationen enthalten. Ein SPS-Steuerungssystem sendet eine Handlungsanweisung an den zweiten kollaborierenden Roboter 32 gemäß den Auftragsinformationen, die automatisch auf Grundlage der Technologie des RFID-Internets-der-Dinge analysiert wurden. Der zweite kollaborierende Roboter 32 greift das halb fertige Produkt von dem mobilen Förderer, um das Halbfertigprodukt unter der Positionierungsführung der auf dem zweiten kollaborierenden Roboter 32 integrierten intelligenten Kamera in der Laserdruck-Sicherheitsschutzvorrichtung abzulegen. Die Lasergravurmaschine 31 ist innerhalb der Laserdruck-Sicherheitsschutzvorrichtung angeordnet und führt die in den Auftragsinformationen angegebene Gravuraufgabe unter der Steuerung des PLC-Steuerungssystems aus. Nach Beendigung der Gravur bewegt der zweite kollaborierende Roboter 32 das gravierte Produkt zu der visuellen Erfassungseinheit 33 in dem visuellen Erfassungsbereich unter der Steuerung des SPS-Steuerungssystems. Die in der visuellen Erfassungseinheit 33 integrierte intelligente Kamera nimmt das Bild des Produkts auf, gleicht das Bild mit den Auftragsinformationen ab und erfasst, ob ein Anpassungsfehler vorliegt. Falls das Bild mit den Auftragsinformationen übereinstimmt und kein Fehler vorliegt, wird die individualisierte Anpassung als erfolgreich beurteilt. Falls das Bild mit den Auftragsinformationen nicht übereinstimmt oder ein Fehler vorliegt, werden die Informationen an das SPS-Steuerungssystem zur Verarbeitung zurückgemeldet, um eine erneute Anpassung oder Reparatur durchzuführen. Nachdem die visuelle Erfassung abgeschlossen ist, bewegt der zweite kollaborierende Roboter 32 das Produkt zum mobilen Förderer und gibt das fertige Produkt unter der Steuerung des SPS-Steuerungssystems aus.
-
Optional ist das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 außerdem mit einem Beobachtungsfenster an der Außenseite der Laserdruck-Sicherheitsschutzvorrichtung versehen, das es einer Bedienperson ermöglicht, den Anpassungsinhalt und Anpassungsfortschritt der Lasergraviermaschine 31 durch das Beobachtungsfenster zu beobachten. In diesem Fall kann ein Problem rechtzeitig behandelt werden, und es wird verhindert, dass das Produkt aufgrund eines schwerwiegenden Fehlers im Anpassungsprozess weggeworfen wird.
-
Ausgehend von den vorangegangenen Ausführungsformen, wie in den 1 und 6 dargestellt, umfasst das Massenanpassungssystem beispielhaft optional auch den mobilen Förderer 5, der mit dem dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermodul 2, dem Zubehör-Montagemodul 3 und dem Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 kommuniziert. Der mobile Förderer 5 ist eingerichtet, das Zielprodukt und die Komponenten des Zielprodukts zu befördern.
-
In dieser Ausführungsform ist der mobile Förderer 5 des Massenanpassungssystems ein flexibler Transportförderer des Massenanpassungssystems. Ein Roboter in jedem Modul kann eine Komponente eines Produkts von dem mobilen Förderer zur entsprechenden Bearbeitung kommissionieren und die bearbeitete Komponente des Produkts zu dem mobilen Förderer 5 bewegen, damit die bearbeitete Komponente zu dem nächsten Modul befördert wird. Der mobile Förderer 5 übernimmt die Funktion der Transportpositionierung von zumindest einem Produkt oder einer Komponente des Produkts in dem Massenanpassungssystem.
-
Optional enthält der mobile Förderer 5 eine Speichereinheit, in der die Auftragsinformationen gespeichert sind. Das dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermodul 1, das Zubehör-Montagemodul 2 und das Anpassungs- und Erfassungsmodul 3 sind jeweils eingerichtet, die Auftragsinformationen über die Speichereinheit zu erhalten. Der mobile Förderer 5 verfügt nicht nur über eine Raupenbandstruktur zum Befördern von Produkten oder Komponenten, sondern ist auch mit einer entsprechenden elektronischen Tag-Einheit ausgestattet. Die Speichereinheit ist in die elektronische Tag-Einheit integriert und kann die Auftragsinformationen speichern. Der RFID-Schreib-/Lese-Kopf jedes Moduls kann die elektronische Tag-Einheit des mobilen Förderers 5 lesen und die in die Speichereinheit geschriebenen Auftragsinformationen lesen. Das SPS-Steuerungssystem des Massenanpassungssystems steuert jedes Modul, um eine entsprechende Operation durch die Auftragsinformationen durchzuführen.
-
Optional ist der mobile Förderer 5 ein flexibler Transportförderer. Der flexible Transportförderer nutzt beispielsweise ein international verbreitetes Förderband vom Riementyp in Form eines unidirektionalen Rings, das Materialien zwischen einer Vielzahl von Modulen oder Einheiten befördert. Der mobile Förderer 5 ist beispielsweise mit einem elektronischen RFID-Tag versehen. Durch die Beförderung des Förderbandes im mobilen Förderer 5 kann der mit dem elektronischen RFID-Tag versehene mobile Förderer 5 dafür sorgen, dass ein auf dem mobilen Förderer 5 befördertes Produkt oder Komponente eine bestimmte Position jedes Moduls erreicht. Die entsprechende Position jedes Moduls ist mit einem RFID-Schreib-/Lesekopf ausgestattet, um die Informationen im elektronischen Tag des mobilen Förderers 5 zu lesen.
-
Um mit dem Roboter jedes Moduls zusammenzuarbeiten und Materialien zu greifen, kann der mobile Förderer 5 genaue Positionierung an der spezifizierten Position jedes Moduls durchführen. Darüber hinaus beginnt eine Ausgangsposition des mobilen Förderers 5 am dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermodul 1, wird über eine Vielzahl von Modulen befördert und kehrt dann an die spezifizierte Position des dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermoduls 1 zurück. Der mobile Förderer 5 führt eine Umlaufbewegung auf dem Förderband aus, um die kontinuierliche Beförderung von Rohmaterialkomponenten oder fertige Produkten zu realisieren.
-
Beispielsweise auf Grundlage irgendeiner der vorangegangenen Ausführungsformen, wie in den 7 und 8 dargestellt, umfasst das Massenanpassungssystem optional auch ein Ablage- und Ausgabemodul 6. Das Aufnahme- und Ausgabemodul 6 erhält ein verpacktes fertiges Produkt, das von dem Verpackungs- und Ausgabemodul 4 über den mobilen Förderer 5 abgegeben wird, und nimmt das verpackte fertige Produkt dann auf und gibt es ab. Optional besteht das Aufnahme- und Ausgabemodul 6 hauptsächlich aus einem kollaborierenden Roboter 61 und einem dreidimensionalen fertiges Produkt-Aufnahme-Regal 62 und übernimmt hauptsächlich Aufgaben des Aufnehmens uns Ausgebens von fertigen Produkten. In einer Ausführungsform ist der kollaborierende Roboter 61 eingerichtet, das fertige Produkt von dem mobilen Förderer 5 zu greifen und das fertige Produkt auf dem dreidimensionalen fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62 abzulegen. Alternativ ist der kollaborierende Roboter 61 eingerichtet, das fertige Produkt aus dem dreidimensionalen fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62 zu greifen und das fertige Produkt zur Ausgabe auf dem mobilen Förderer 5 abzulegen. Das dreidimensionale fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62 zeichnet die Position des fertigen Produkts und Leerpositionen für eine nachfolgende Aufnahme oder Auswahl auf. Bei der Auswahl liest das Aufnahme- und Ausgabemodul 6 die Auftragsinformationen über einen in dem Aufnahme- und Ausgabemodul 6 integrierten RFID-Schreib-/Lesekopf, um die Position des auswählenden fertigen Produkts zu bestimmen. Beim Aufnehmen bestimmt das Aufnahme- und Ausgabemodul 6 eine Leerposition des dreidimensionalen fertigen Produkt-Aufnahme-Regals 62, nimmt das aufzunehmende fertige Produkt in dem Leerbereich auf und erzeugt dann einen Eintrag in dem elektronischen Tag des mobilen Förderers 5, den der RFID-Schreib-/Lesekopf überprüfen kann.
-
Das SPS-Steuerungssystem steuert den kollaborierenden Roboter 61 und das dreidimensionale fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62, um zu arbeiten.
-
In dieser Ausführungsform ist der Betriebsprozess des Aufnahme- und Ausgabemoduls 6 wie folgt. Eine durch das Verpackungs- und Ausgabemodul 4 hergestellte fertige Produktbox wird über den mobilen Förderer 5 zu einer spezifizierten Position des Aufnahme- und Ausgabemoduls 6 befördert. Der RFID liest die Informationen des elektronischen Tags in dem mobilen Förderer 5. Das SPS-Steuerungssystem erteilt dem kollaborierenden Roboter 61 eine Handlungsanweisung gemäß den Auftragsinformationen, die automatisch auf Grundlage der Technologie des RFID-Internets-der Dinge-analysiert werden. Der kollaborierende Roboter 61 greift die fertige Produktbox und platziert die fertige Produktbox an einem spezifizierten Ablageplatz in einem kleinen dreidimensionalen fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62 gemäß der von dem SPS-Steuerungssystem gesendeten Anweisung. Falls die fertige Produktboxabgegeben werden muss, greift der kollaborierende Roboter 61 das fertige Produkt aus dem spezifizierten Ablageplatz in dem kleinen dreidimensionalen fertige Produkt-Aufnahme-Regal 62 gemäß den Anweisungen des SPS-Steuerungssystems und legt das fertige Produkt auf dem mobilen Förderer 5 zur Ausgabe ab.
-
Optional umfasst das Ablage- und Ausgabemodul 6 außerdem Ablageplatz-Anzeigeleuchten 63, und jede Ebene von Ablageplatzen ist mit einer Ablageplatz-Anzeigeleuchte 63 ausgestattet. Die Ablageplatz-Anzeigeleuchte 63 ist eingerichtet, einen Zustand eines entsprechenden Ablageplatzes anzuzeigen. Der Ablageplatzzustand umfasst den ausgezogenen Zustand und den zurückgestellten Zustand, um dem SPS-Steuerungssystem die Durchführung von Ablageplatzsteuerung und Zustandsbestimmung zu ermöglichen.
-
Auf Grundlage der vorangegangenen technischen Schemata wird beispielsweise das Massenanpassungssystem optional direkt in Fabriken eingesetzt. In diesem Fall enthält das Massenanpassungssystem außerdem einen Auftragsverarbeitungsserver, der die Auftragsinformationen einer Vielzahl von Benutzern direkt entgegennehmen kann. Dann führt das Massenanpassungssystem direkt Produktanpassung durch und gibt die Produkte gemäß Auftragsinformationen aus.
-
In anderen Ausführungsformen wird das Massenanpassungssystem optional auch direkt in Ausstellungsständen zur Produktpräsentation eingesetzt. Wie in 3 dargestellt, enthält das Massenanpassungssystem außerdem ein Gesichtserkennungsmodul 7, das außerhalb des dreidimensionalen Rohmaterial-Lagermoduls 1 angeordnet ist, um einem Benutzer die Durchführung von Gesichtserkennung zu ermöglichen. Ein durch das Gesichtserkennungsmodul 7 integriertes Gesichtserkennungssystem kann die Auswahl und Verarbeitung von individualisierter Anpassung durchführen und implementiert die individualisierte Anpassung von Produktspezifikationen, Signaturen, Bildern und dergleichen, um zur individualisierten Anpassung von Porträts überzugehen.
-
Der Betriebsprozess des Gesichtserkennungsmoduls 7 ist wie folgt: Scannen von Personen in der Nähe und Extrahieren eines Zielfotos von den Personen; dann Durchführen von Binarisierung für das Zielfoto, um individualisierte Anpassung zu implementieren. In diesem Fall wird die Produktionsdauer von individualisierter Anpassung verkürzt und die Effizienz von individualisierter Anpassung erhöht. Neben der Implementierung individualisierter Anpassung von Gesichtsbildern kann das Gesichtserkennungsmodul 7 auch zur Authentifizierung der Identität von Mitarbeitern genutzt werden, um die Sicherheit des Massenanpassungssystems zu verbessern. Zum Beispiel scannt das Gesichtserkennungsmodul 7 die Szene, um das Foto eines Mitarbeiters zu erhalten, vergleicht das Foto mit Fotos in der Datenbank des Massenanpassungssystems, erhält die Informationen über die Identität des Mitarbeiters und erteilt schließlich die entsprechende Genehmigung des Massenanpassungssystems gemäß der Identifikationsstruktur der Mitarbeiteridentität. Dadurch wird die Sicherheit von Produktnutzung verbessert.
-
In dieser Ausführungsform hat die Anordnung, in der das Gesichtserkennungsmodul 7 in dem Massenanpassungssystem angeordnet ist, den Vorteil, dass die Auftragsinformationen mit den auf der Gesichtserkennungstechnologie basierenden individualisierten Anpassungsinformationen des Benutzers verbunden werden können. In diesem Fall sind die Visualisierung und Rückverfolgbarkeit des gesamten Prozesses der individualisierten Produktherstellung implementiert, und der Auftrag wird genau und rechtzeitig geliefert.
-
Auf Grundlage der vorangegangenen technischen Schemata basiert die Einrichtungsentwicklung des Massenanpassungssystems beispielsweise optional auf der dreidimensionalen Simulationstechnik. Optional kann durch die dreidimensionale Simulationstechnologie ein Zwillingssystem von virtueller echter Verschmelzung (Virtual-Real Fusion) implementiert werden, das nicht nur alle Produktionsprozesse des Massenanpassungssystems offline simulieren kann, sondern auch die Echtzeit-Animationsanzeige des Betriebsstatus und der Auftragsdaten des Massenanpassungssystems vor Ort durchführt. In einer Ausführungsform wird ein digitales Produkt aus einem Benutzerauftrag, in einem virtuellen Computersystem mit Hilfe der dreidimensionalen (3D) Simulationstechnologie modelliert, um den tatsächlichen Produktionsprozess des Massenanpassungssystems zu simulieren. Durch die kontinuierliche Rekonstruktion des 3D-Modells werden schließlich Forschung, Entwicklung und Generierung des eigentlichen Massenanpassungssystems abgeschlossen. In diesem Fall wird der Forschungs- und Entwicklungszyklus des Massenanpassungssystems stark verkürzt, die Forschungs- und Entwicklungskosten werden reduziert, und somit wird die schnelle Entwicklung des Massenanpassungssystems umgesetzt und der Marketingzyklus des Massenanpassungssystems verkürzt.
-
Die 3D-Simulationstechnologie kann auch bei der Herstellung von individualisierten Produkten im Massenanpassungssystem eingesetzt werden. Das digitale Produkt in dem Benutzerauftrag wird im virtuellen Computersystem durch die 3D-Simulationstechnologie modelliert, um den tatsächlichen Produktionsprozess eines individualisierten Produkts im Massenanpassungssystem zu simulieren. Durch die kontinuierliche Rekonstruktion des 3D-Modells wird schließlich die Produktion des eigentlichen Massenanpassungssystems abgeschlossen. In diesem Fall wird der Produktionszyklus des individualisierten Produkts verkürzt, die Produktionskosten werden gesenkt, und so wird die gleichzeitige Entwicklung des individualisierten Produkts und des Massenanpassungssystems umgesetzt und der Vermarktungszyklus des Produkts verkürzt.
-
Das in den vorangegangenen Ausführungsformen bereitgestellte Massenanpassungssystem verändert die Produktionsweise von Unternehmen im Stand der Technik. Das Wesentliche ist, dass ein Benutzer den Inhalt der individualisierten Anpassung vor der Produktion eingibt, so dass die skalierten Anforderungen von Benutzern vor der Produktion erhalten werden können. Dann wird die Produktion in großem Maßstab durch das Massenanpassungssystem in der Art von modularer Versorgung durchgeführt, so dass individualisierte Produkte mit hoher Präzision und hoher Effizienz für die Benutzer bereitgestellt werden können. Zum Beispiel kann die hochflexible Produktion des Massenanpassungssystems unter der Prämisse von Modularisierung sicherstellen, dass eine Vielzahl von Produkten, eine Vielzahl von Modellen und eine Vielzahl von angepassten Elementen flexibel in einem System produziert werden und hohe Präzision und hohe Effizienz erfüllt werden.
-
Die individualisierte Massenanpassung ist der Kernfertigungsmodus intelligenter Fertigung und ein wichtiger Weg zur Anpassung an die Diversifikation und Individualisierung von Marktbedürfnissen. Das Massenanpassungssystem in den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung kann als ein Test-Verifikation-Demonstrationssystem von Massenanpassung dienen. Das Massenanpassungssystem setzt Benutzerbedürfnisse direkt in Produktionspläne um, entwickelt benutzerzentrierte, individualisierte Anpassung und Produktion auf Abruf, erfüllt effektiv diversifizierte Marktbedürfnisse, löst das seit langem bestehende Lagerbestandsproblem und Produktionskapazitätsproblem in der Fertigungsindustrie und schafft ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Produktion und Verkauf. Das Massenanpassungssystem nutzt auch in hohem Maße die individuellen Bedürfnisse von Benutzern. Die Details aller Anpassungsprodukte gehen von den Bedürfnissen von Benutzern aus, spiegeln Massenanpassung wieder und befriedigen die inividualisierten Bedürfnisse von Benutzern. Massenanpassung und tiefgreifende Anpassung können Benutzerbedürfnisse mit Fertigungsprozessen von Unternehmen verbinden, flexible, angepasste Produktion auf Anfrage realisieren, Fertigungsunternehmen dabei unterstützen, ihre Expansion in Dienstleistungsbereiche zu beschleunigen, die Wertschöpfungskette von Unternehmen effektiv zu erweitern, Unternehmensbestände zu optimieren und Gewinnwachstum anzutreiben.
-
Verglichen mit der Produktionsweise im Stand der Technik kann das in den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bereitgestellte Massenanpassungssystem von den auf dem Markt befindlichen Produkten unterschieden werden und den wachsenden individualisierten Bedürfnissen von Benutzern gerecht werden. Darüber hinaus senkt das Massenanpassungssystem die Anpassungskosten von individualisierten Anpassungsprodukten und verkürzt den Forschungs- und Entwicklungszyklus sowie den Produktionszyklus. Gemäß der Montage einer großen Anzahl von Komponenten kann das Massenanpassungssystem schnell auf Marktbedürfnisse und Benutzerbedürfnisse reagieren, was Produktion in großem Maßstab unterstützt, Druck auf Lagerhaltungsverwaltung verringert, das Problem von Bestandsrückstand löst und somit die Kapitalumschlagrate verbessert und die Lagerhaltungskosten senkt.
-
Vor der Produktion in großem Maßstab des Massenanpassungssystems kann das Massenanpassungssystem in Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung als ein Test-Verifikation-Demonstrationssystem der Massenanpassung für Versuch und Irrtum dienen, um den Zyklus der technischen Anwendung zu verkürzen und das Problem der fehlenden Technologie- und Modus-Verifikation beim Übergang vom Fertigungsmodus zum Massenanpassungsmodus zu bewältigen. Darüber hinaus wird die flexible Produktionstechnologie im Massenanpassungssystem eingesetzt. Eine Vielzahl von Produkttypen werden unterstützt, um in einem Verifikations- und Demonstrationssystem gleichzeitig hergestellt zu werden, was die Produktionsanordnung, intelligentes Montieren, intelligente Logistik und Einlagerung von gemischten Produkten ermöglicht. Darüber hinaus sind die Zustände aller Einrichtungen im Massenanpassungssystem mit einer Cloud-Plattform vernetzt. Auf Grundlage der digitalen Zwillingstechnologie werden der intelligente Betrieb und die Wartung des Systems realisiert. Darüber hinaus nutzt das Massenanpassungssystem die Technologie des RFID-Internets-der-Dinge und das intelligente Gateway, um genaue Übermittlung von Informationen zur Produktanpassung und Prozessinformationen zu realisieren.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
