DE202004021439U1

DE202004021439U1 - Datenverarbeitungseinrichtung zur Analyse eines Produktionssystems

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Publication number: DE202004021439U1
Application number: DE202004021439U
Authority: DE
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2014-09-23

Abstract

Datenverarbeitungsanlage zur Analyse eines Produktionssystems, das
– eine erste Produktionsanlage (2, 3) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) unter Verwendung eines Ausgangsprodukts (10, 11, 12) und
– eine zweite Produktionsanlage (4) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Endprodukts (17) unter Verwendung der Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) umfaßt,
wobei die erste Produktionsanlage (2, 3) durch mindestens einen ersten Anlagenparameter und die zweite Produktionsanlage (4) durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter und das Endprodukt (17) durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet sind,
wobei die Datenverarbeitungsanlage
– einen ersten Datenspeicher mit einem Datensatz pro Exemplar des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16),
– einen zweiten Datenspeicher mit einem Datensatz pro Exemplar des Endprodukts (17) und
– eine Berechnungseinheit
aufweist und wobei
– jeder Datensatz für ein Exemplar des Zwischenprodukts...

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungseinrichtung und ein Computerprogramm-Produkt zur Analyse eines Produktionssystems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Analyse eines Produktionssystems bereitzustellen, wobei vom Produktionssystem mit Hilfe von mindestens zwei Produktionsanlagen Exemplare eines Endprodukts hergestellt werden und die Analyse Einflußfaktoren auf einen Produktparameter des Endprodukts liefern soll, ohne dass ein Modell des Produktionssystems oder des Endprodukts benötigt wird.
Die Aufgabe wird durch eine Datenverarbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruch 4, 5 oder 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das zu analysierende Produktionssystem umfaßt eine erste und eine zweite Produktionsanlage. Diese beiden Produktionsanla gen können an demselben Standort oder an unterschiedlichen Standorten stehen und von demselben oder von verschiedenen Unternehmen betrieben werden. Mittels der ersten Produktionsanlage werden mehrere unterscheidbare Exemplare mindestens eines technischen Zwischenprodukts unter Verwendung eines Ausgangsprodukts hergestellt. Verschiedene Exemplare des Zwischenprodukts können z. B. unterscheidbare Chargen eines formlosen Stoffes sein. Mittels der zweiten Produktionsanlage werden mehrere unterscheidbare Exemplare eines technischen Endprodukts unter Verwendung der Exemplare des Zwischenprodukts hergestellt. Möglich ist, dass Exemplare verschiedener Zwischenprodukte hergestellt und für die Herstellung der Endprodukt-Exemplare verwendet werden. Die erste Produktionsanlage ist durch mindestens einen ersten und die zweite Produktionsanlage durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter gekennzeichnet, z. B. einen einstellbaren Parameter, der einen in der jeweiligen Produktionsanlage ablaufenden Prozeß beeinflußt. Das Endprodukt ist durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet. Jedes Exemplar des Endprodukts weist einen Wert dieses Produktparameters auf.
Ermittelt wird, welchen Wert der erste Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Zwischenprodukts hat. „Ermitteln" kann beispielsweise das Messen mit einem Sensor oder das Messen eines Betriebsparameters sein. Der Wert des ersten Anlagenparameters kann von Exemplar zu Exemplar des Zwischenprodukts variieren. Weiterhin wird ermittelt, welchen Wert der zweite Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Endprodukts hat. Der Wert des zweiten Anlagenparameters kann von Exemplar zu Exemplar des Endprodukts variieren. Ermittelt wird außerdem, welches Exemplar des Endprodukts unter Verwendung welcher Exemplare des Zwischenprodukts hergestellt wird. Ein Exemplar des Endprodukts wird unter Verwendung eines oder mehrerer Exemplare des Zwischenprodukts hergestellt. Ermittelt wird weiterhin, welchen Wert der Produktparameter bei welchem Exemplar des Endprodukts auf weist. Verschiedene Exemplare des Endprodukts können unterschiedliche Produktparameter-Werte aufweisen.
Automatisch wird ein funktionaler Zusammenhang berechnet. Dieser funktionale Zusammenhang, der als das Ergebnis der Analyse des Produktionssystems fungiert, wird unter Verwendung der ermittelten Werte für die Anlagenparameter und den Produktparameter berechnet. Der funktionale Zusammenhang beschreibt den Produktparameter als Funktion der beiden Anlagenparameter.
Die Erfindung sieht vor, in den ermittelten Daten die Exemplare des Zwischenprodukts voneinander zu unterscheiden und die Exemplare des Zwischenprodukts voneinander und von denen des Endprodukts zu unterscheiden. Weiterhin wird ermittelt, welche Zwischenprodukt-Exemplare bei welchem Wert des Anlagenparameters zu welchen Endprodukt-Exemplaren führten. In den ermittelten Daten wird der „Weg" eines Exemplars vom Ausgangsprodukt über das Zwischenprodukt zum Endprodukt verfolgt und festgehalten. In die Ermittlung des funktionalen Zusammenhangs fließen nicht nur Werte des Produktparameters, also Daten des Endprodukts, sowie Parameter des letzten Fertigungsschritts ein, sondern auch Daten eines vorigen Fertigungsschritts, nämlich Werte der beiden Anlagenparameter. Das Verfahren läßt sich auch dann anwenden, wenn ein Lieferant das Ausgangsprodukt herstellt, ein weiterer Lieferant das Zwischenprodukt und ein Abnehmer des Zwischenprodukts das Endprodukt. Die Daten werden unternehmensübergreifend gesammelt und zur Erzeugung des funktionalen Zusammenhangs verwendet.
Durch die Erfindung wird der funktionale Zusammenhang automatisch aus Daten berechnet, die während der Herstellung der Exemplare des Zwischenprodukts und des Endprodukts häufig ohnehin anfallen oder sich mit geringem Aufwand beschaffen lassen. Ein Modell des Produktionssystems wird nicht benötigt. Ein Modell des Endprodukts oder des Zwischenprodukts wird ebenfalls nicht benötigt. Die Aufstellung, Pflege und Validie rung eines solchen Modells wäre mit viel Arbeit und Zeitaufwand verbunden. Für komplexere Produktionssysteme oder Endprodukte ist es oft gar nicht möglich, ein solches Modell mit vertretbarem Zeitaufwand aufzustellen. Daher ist es vorteilhaft, dass die Erfindung ohne ein solches Modell auskommt.
Das Ergebnis des Verfahrens, also der berechnete funktionale Zusammenhang, läßt sich dazu anwenden, das Produktionssystem mit Hilfe von Stichproben produktionsbegleitend zu überwachen. Die Stichprobenelemente sind Zwischen- und/oder Endprodukte. Die beiden Werte der beiden Anlagenparameter werden für jedes Stichprobenelement gemessen. Mit Hilfe des funktionalen Zusammenhangs läßt sich vorhersagen, welchen Wert der Produktparameter bei welchem Exemplar des Endprodukts haben wird.
In einer Ausgestaltung wird der funktionale Zusammenhang verwendet, um Sollbereiche für die mindestens zwei Anlagenparameter zu ermitteln. Vorgegeben werden ein Sollbereich für den Produktparameter des Endprodukts und ein erster Wertebereiche für den ersten Anlageparameter und ein zweiter Wertebereich für den zweiten Anlageparameter. Aufgrund des funktionalen Zusammenhangs werden ein erster Teilbereich für den ersten Anlagenparameter und ein zweiter Teilbereich für den zweiten Anlagenparameter so ermittelt, dass der Produktparameter des Endprodukts dann in den Sollbereich fällt, wenn die beiden Anlagenparameter in die jeweiligen Teilbereiche fallen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Kombination der beiden Anlagenparameter zu berücksichtigen, anstelle einen einzelnen Anlagenparameter isoliert zu optimieren. Insbesondere ermöglicht es die Ausgestaltung, eine ungünstige Werte-Kombination der beiden Anlagenparameter zu vermeiden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1. das gesamte Produktionssystem;
2. einen Entscheidungsbaum;
3. die Erzeugung des Entscheidungsbaums aus 2;
4. ein Entscheidungsbaum für die Regelung einer Produktionsanlage.
Im Ausführungsbeispiel werden das Verfahren und die Datenverarbeitungsanlage auf ein Produktionssystem für Kraftfahrzeug-Bauteile aus Kunststoff angewendet. Beispiele derartiger Bauteile sind Stoßfänger, Heckdeckel zum Abdecken eines Kofferraums, Kotflügelteile, Scheibenwischerblätter, Deckel für Kraftstoffbehälter und Aschenbecher. 1 veranschaulicht das gesamte Produktionssystem, das diese Endprodukte aus Kunststoff herstellt.
Als Ausgangsprodukt fungieren in diesem Ausführungsbeispiel die Ausgangserzeugnisse 10, 11 einer bestimmten Sorte Kunststoff. Im Beispiel der 1 sind zwei Ausgangserzeugnisse gezeigt, möglich ist die Verwendung von nur einem oder mehr als zwei Ausgangsprodukten. Ein erster Lieferant stellt aus diesen Ausgangsprodukten 10, 11 mit einer ersten Produktionsanlage 1 den Kunststoff 12 für die Bauteile her. Sowohl die Ausgangserzeugnisse 10, 11 als auch der Kunststoff 12 werden in unterscheidbaren Chargen hergestellt. Der Kunststoff 12 wird in einer ersten Produktionsanlage 1 aus den Ausgangsprodukten 10, 11 durch eine chemische Reaktion erzeugt. Der erste Lieferant betreibt die erste Produktionsanlage 1. Die Herstellung der Ausgangsprodukte des Kunststoffs wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht berücksichtigt. Verschiedene Char gen eines Kunststoffs sind ein Beispiel für unterschiedliche Exemplare eines Ausgangsprodukts.
Der erste Lieferant liefert den Kunststoff 12 in unterscheidbaren Chargen an einen zweiten Lieferanten. Dieser zweite Lieferant setzt ein Urformwerkzeug 2 ein, um per Spritzgießen aus den Chargen des Kunststoffs 12 Exemplare zweier Vorprodukte 13, 14 herzustellen. Das Urformwerkzeug 2 fungiert als die zweite Produktionsanlage. In dieser Ausführungsform wird also das Spritzgießen als eine Form des thermoplastischen Urformens angewendet. Möglich ist auch, eine Form des duroplastischen Urformens anzuwenden.
Die Exemplare des Vorprodukts werden an einen dritten Lieferanten geliefert. In einer dritten Produktionsanlage 3 werden aus den beiden Vorprodukten 13, 14 zwei Zwischenprodukte 15, 16 hergestellt. In diesem Beispiel wird aus je einem Exemplar des Vorprodukts 13 ein Exemplar des Zwischenprodukts 15 hergestellt. Hierbei wird ein Exemplar des Vorprodukts entgratet und ausgehärtet, und Löcher werden in das Vorprodukt-Exemplar gebohrt. Weiterhin wird das Vorprodukt einer Oberflächenbehandlung unterzogen, beispielsweise wird ein „primer" als Substrat für eine nachfolgende Lackierung aufgetragen. Das Auftragen des Substrats ist somit ein Vorschritt für das nachfolgende Lackieren. In gleicher Weise wird aus je einem Exemplar des Vorprodukts 14 ein Exemplar des Zwischenprodukts 16 hergestellt.
Aus je einem Exemplaren des einen Zwischenprodukts 15 und einem Exemplar des anderen Zwischenprodukts 16 wird in einer vierten Produktionsanlage 4 ein Exemplar des Endprodukts 17 hergestellt. Hierfür werden die jeweils zwei Exemplare der Zwischenprodukte 16, 17 zu einem Exemplar des Endprodukts 17 zusammengefügt, z. B. durch Kleben oder Schrauben. Außerdem werden die Zwischenprodukt 16, 17 lackiert.
In diesem Ausführungsbeispiel werden aus dem Kunststoff in der dritten Produktionsanlage u. a. zwei verschiedene Vorprodukte hergestellt, nämlich eine Innenschale 13 und eine Au ßenschale 14 eines Heckdeckels für einen Kofferraum. sowohl von der Innenschale 13 als auch von der Außenschale 14 werden bevorzugt gleich viele Exemplare hergestellt. Entsprechend werden zwei verschiedene Zwischenprodukte hergestellt, nämlich eine bearbeitete Innenschale 15 und eine bearbeitete Außenschale 16. Aus je einem Exemplar einer bearbeiteten Innenschale 15 und einem Exemplar einer bearbeiteten Außenschale 16 wird ein Exemplar des Heckdeckels 17 hergestellt, indem die Innenschale und die Außenschale flächig miteinander verklebt werden.
Die Exemplare des Endprodukts 17 werden an einen Auto-Hersteller geliefert und dort an zuvor hergestellte Karosserien befestigt, z. B. angeschraubt.
Aus Ausgangsprodukt fungiert in diesem Ausführungsbeispiel der Kunststoff 12, der aus mehreren Ausgangsprodukten 10, 11 des Kunststoffs hergestellt wird. Diese Ausgangsprodukte 10, 11 des Kunststoffs 12, zu denen Rohöl gehören kann, sind z. B. durch folgende Produktparameter gekennzeichnet:

– Viskosität,
– Gehalt an Additiven,
– Feuchtegehalt,
– Korngrößenverteilung.

Der Kunststoff 12 ist durch folgende Produktparameter gekennzeichnet:

– Viskosität
– Gewichtsanteile der chemischen Bestandteile des Kunststoffs,
– Gehalt an Glasfaser,
– Feuchtegehalt,
– spezifisches Gewicht,
– Vernetzungsgrad der langkettigen Moleküle im Kunststoff.

Sowohl das Vorprodukt als auch das Zwischenprodukt weisen je eine Soll-Geometrie auf. Diese wird beispielsweise durch die Oberfläche eines dreidimensionalen Konstruktionsmodells beschrieben. Das Konstruktionsmodell wurde mit einem CAD-Werkzeug erzeugt. Die Soll-Geometrie des Zwischenprodukts unterscheidet sich von der des Vorprodukts u. a. durch die zusätzlichen Löcher. Die Oberflächenbehandlung verändert die Soll-Geometrie aber nicht.
Die Ist-Geometrie eines Exemplars des Vorprodukts und eines Exemplars des Zwischenprodukts unterscheiden sich von der jeweiligen Soll-Geometrie. Dies rührt insbesondere daher, dass beim Spritzgießen ein thermischer Schwund auftritt, weswegen ein Exemplar des gegossenen Vorprodukts kleiner ist als die Urform. Entsprechend ist auch ein Exemplar des gegossenen Zwischenprodukts kleiner als die Urform. Die Urform wird daher um eine Schwindmaßzugabe gegenüber der Soll-Geometrie des Zwischenprodukts vergrößert. Wenn die Schwindmaßzugabe nicht exakt den thermischen Schwund kompensiert, tritt eine Abweichung zwischen Ist- und Soll-Geometrie auf, die sich in der Position eines Bezugspunkts oder einer Form oder Abmessung des Vorprodukts niederschlägt.
Daher wird die Ist-Geometrie jedes Exemplars des Vorprodukts ermittelt. Hierbei werden die Positionen von Bezugspunkten sowie vorzugsweise auch Formen und Abmessungen ermittelt. Die Abweichungen zwischen Sollwerten und Istwerten von Positionen, Formen und Abmessungen sind Produktparameter des Vorprodukts. Die Ist-Positionen von Löchern sind Produktparameter des Zwischenprodukts.
Weitere Produktparameter des Zwischenprodukts beziehen sich auf unterschiedliche Aspekte seiner Oberflächenqualität nach dem Auftragen des Substrats für die Lackierung. Die Oberflächenqualität im Kurzwellen-, Mittelwellen- und Langwellenbereich wird z. B. durch optische Messungen ermittelt.
Auch für das Endprodukt 17 wird eine Soll-Geometrie vorgegeben. Diese wird mit der zuvor gemessenen Ist-Geometrie ver glichen. Positionen, Formen und Abmessungen sind Produktparameter des Endprodukts.
Weitere Produktparameter des Endprodukts 17 beziehen sich auf unterschiedliche Aspekte seiner Oberflächenqualität. Der Glanz und der Verlauf der Lackierung auf dem Substrat werden im Kurzwellen-, Mittelwellen- und Langwellenbereich mit optischen Messungen gemessen. Möglich ist auch, dass ein Fachexperte das Aussehen und den Verlauf der Lackierung beurteilt. Weiterhin wird ermittelt, ob die Lackierung Fehler, z. B. Nasen oder Staubeinschlüsse, aufweist oder nicht. Weitere Maße für die Güte der Lackierung sind

– die Schlagzähigkeit,
– wie gut der Lack auf dem Substrat haftet,
– die Durchsichtigkeit eines Endprodukts, z. B. eines durchsichtigen Kfz-Bauteils.

Zu den Anlagenparametern der ersten Produktionsanlage 1 gehören:

– die Umgebungstemperatur, die die erste Produktionsanlage erzeugt und bei der die chemische Reaktion abläuft,
– das Mischungsverhältnis, in der die Ausgangsprodukte der chemischen Reaktion zugeführt werden,
– die Verweildauer der Ausgangsprodukte im chemischen Reaktor,
– die Abkühlgeschwindigkeit des Kunststoffs,
– der Einsatz von Additiven.

Die zweite Produktionsanlage 2, also das Urformwerkzeug, ist durch folgende Anlagenparameter gekennzeichnet:

– Temperatur des Kunststoffs beim Einfüllen in die Urform
– dem Druck, mit dem der Kunststoff in die Urform gepreßt wird, und/oder dem Innendruck in der Urform,
– dem Umschaltzeitpunkt, zu dem weiterer Kunststoff mit erhöhtem Druck (Nachdruck) und höherem Materialeinsatz in die Urform gepreßt wird,
– die Geschwindigkeit des Einspritzens,
– die Abkühlgeschwindigkeit.

Die dritte Produktionsanlage 3, die aus den beiden Vorprodukten 13, 14 die beiden Zwischenprodukte 15, 16 herstellt ist durch folgende Anlagenparameter gekennzeichnet:

– Drehzahl des Fräsers, der die Vorprodukte entgratet,
– Vorschubgeschwindigkeit des Bohrers, der Löcher in das Vorprodukt bohrt,
– ein Maß für die Sauberkeit der Vorprodukte bei der Oberflächenbehandlung,
– Applikationsparameter der Oberflächenbehandlung.

Die vierte Produktionsanlage 4, die aus den beiden Zwischenprodukten 15, 16 das Endprodukt 17 herstellt, ist durch folgende Anlagenparameter gekennzeichnet:

– Vorbehandlung der Zwischenprodukte 15, 16 für die Lackierung,
– Applikationsparameter des Lackierens,
– Aufheizgeschwindigkeit je einer Innenschale und einer Außenschale beim Zusammenfügen zum Endprodukt,
– Aushärtedauer des Klebstoffs, der je eine Innenschale mit je einer Außenschale zum Heckdeckel verbindet.

In anderen Anwendungsbeispielen ist die Temperatur eines Werkzeugs einer der Produktionsanlagen ein Anlagenparameter. Möglich ist, dass die Temperaturen verschiedener Werkzeuge einer oder auch verschiedener Produktionsanlagen des Produktionssystems als unterschiedliche Anlagenparameter fungieren.
In einer Ausgestaltung bildet die Zusammenstellung der jeweiligen Produktionsmannschaft je einen Anlagenparameter der vier Produktionsanlagen 1, 2, 3, 4. In einer Produktionsmannschaft sollten Spezialisten für verschiedene Tätigkeiten bei der Anlagensteuerung und Anlagenwartung vertreten sein, und diese sollte eine gute Mischung aus erfahrenen und weniger erfahrenen Anlagenfahrern aufweisen.
Automatisch wird pro Produktparameter des Endprodukts ein funktionaler Zusammenhang berechnet. Jeder solche funktionale Zusammenhang beschreibt den Produktparameter als Funktion von Produktparametern der Ausgangsprodukte, des Kunststoffs, des Zwischenprodukts, des Vorprodukts sowie von Anlagenparametern der Produktionsanlagen.
Diese funktionalen Zusammenhänge berechnet eine Datenverarbeitungsanlage, vorzugsweise eine übliche Workstation oder ein üblicher PC. Diese Datenverarbeitungsanlage hat Lesezugriff auf Datenspeicher bei den verschiedenen Herstellern, die an der Herstellung des Endprodukts beteiligt sind.
Die ermittelten Werte von Produkt- und Anlagenparameter bilden eine Stichprobe. Jedes Exemplar des Endprodukts, dessen Produktparameter gemessen wurde, liefert ein Stichprobenelement dieser Stichprobe. Das Stichprobenelement für ein Endprodukt-Exemplar umfaßt

– die Werte aller Produktparameter der Exemplare des Ausgangs-, Vor- und Zwischenprodukts, die zur Herstellung des Endprodukt-Exemplars verwendet werden, und
– die Werte aller Anlagenparameter bei der Herstellung dieser Exemplare des Ausgangs-, Vor- und Zwischenprodukts.

Um diese Parameter zu ermitteln und dem jeweiligen Endprodukt-Exemplar automatisch zuordnen zu können, wird ermittelt,

– aus welcher Charge oder welchen Chargen des Kunststoffs 12 je ein Exemplar der Vorprodukts 13, 14 hergestellt wurde,
– aus welchem Exemplar eines Vorprodukts 13 in Form einer Innenschale ein Zwischenprodukt 15 in Form einer Innenschale hergestellt wurde,
– aus welchem Exemplar eines Vorprodukts 14 in Form einer Außenschale ein Zwischenprodukt 16 in Form einer Außenschale hergestellt wurde,
– aus welchem Exemplar einer bearbeiteten Innenschale 15 und welchem Exemplar einer bearbeiteten Außenschale 16 je ein Exemplar des Heckdeckels 17 hergestellt wurde.

Durch diese Lieferanten-übergreifende Verfolgung des Weges eines Heckdeckel-Exemplars durch das Produktionssystems läßt sich ermitteln, welche Anlagenparameter und welche Produktparameter von Ausgangs-, Vor- und Zwischenprodukt auf die Produktparameter des Endprodukts 17 wirken.
Verschiedene Ausgestaltungen sind möglich, um den funktionalen Zusammenhang zu berechnen. Beispielsweise wird ein neuronales Netz mit der Stichprobe trainiert. Oder eine Regressionsanalyse wird durchgeführt, bei dem ein funktionaler Zusammenhang mit noch unbekannten Parametern vorgegeben wird und diese Parameter mit Hilfe der Stichprobe so bestimmt werden, dass eine Abweichung minimal wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, mit Hilfe der Stichprobe einen Klassifikator zu erzeugen. Hierfür wird ein Klassifizierungsverfahren, das z. B. aus R. Ferber: „Information Retrieval – Suchmodelle und Data-Mining-Verfahren für Textsammlungen und das Web", dpunkt.verlag, Heidelberg, 2003, angewendet und auf die Analyse eines Produktionssystems zugeschnitten.
Eine Zielgröße wird vorgegeben. Diese Zielgröße ist ein Produktparameter des Endprodukts oder auch eine aus mehreren Produktparametern des Endprodukts berechneter Parameter. Beispielsweise ist die Zielgröße die Übereinstimmung zwischen Soll-Geometrie und Ist-Geometrie oder die Oberflächenqualität. Der Wertebereich dieser Zielgröße wird in disjunkte Klassen zerlegt, und zwar dergestalt dass jedes Exemplar des Endprodukts in genau eine Klasse fällt. Der Klassifikator wird so ausgelegt, dass er ein Exemplar des Endprodukts automatisch zu klassifizieren vermag, ohne den Wert der Zielgröße zu verwenden. Zum Klassifizieren eines Exemplars verwendet der Klassifikator vielmehr die Werte von weiter unten beschriebenen Einflußgrößen.
Der Klassifikator hat beispielsweise die Form eines neuronalen Netzes, das mit der Stichprobe trainiert wird. Vorzugsweise wird ein Klassifikator in Form eines Entscheidungsbaums erzeugt.
Weiterhin werden Einflußgrößen vorgegeben. Jede Einflußgröße ist entweder ein Anlagenparameter oder ein Produktparameter des Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukts. Möglich ist, zunächst alle Anlagenparameter und alle Produktparameter des Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukts als Einflußgröße vorzugeben. Der Wertebereich jeder Einflußgröße wird in diskrete Teilbereiche zerlegt.
Seien EG[1], ..., EG [n] die n Einflußgrößen und ZG die Zielgröße. Sei für i = 1, ..., n Tb[i, 1], ..., Tb[i, n_i] die n_i Teilbereiche der Einflußgröße EG[i]. Seien Kl[1], ..., Kl[m] die m Klassen der Zielgröße ZG. Seien s_1, ..., s_N die N Stichprobenelemente, also die N Exemplare des Endprodukts, für die die Exemplare der Ausgangs-, Vor- und Zwischenprodukte sowie die Parameterwerte ermittelt wurden.
Nach seiner Generierung erlaubt es der Entscheidungsbaum, ein Endprodukt zu klassifizieren, wenn die Werte für die Einflußgrößen bekannt sind, ohne den Wert für die Zielgröße zu kennen.
Für jedes Stichprobenelement werden die Werte aller Einflußgrößen und Zielgrößen ermittelt. Weiterhin wird für jedes Stichprobenelement ermittelt, in welche Teilbereiche seine Einflußgrößen-Werte fallen und in welche Klasse sein Zielgrößen-Wert seiner fällt.
Ein Entscheidungsbaum ist eine Baumstruktur mit einer Wurzel, mehreren weiteren Knoten mit Nachfolgern sowie mehreren Blättern, das sind Knoten ohne Nachfolger. Jedem Knoten Kn mit Nachfolgern ist eine Einflußgröße zugeordnet, und der Knoten Kn hat einen Nachfolger pro Teilbereich der Einflußgröße von Kn. Jedem Blatt ist mindestens eine Klasse zugeordnet. Sind dem Blatt mehrere Klassen zugeordnet, so ist dem Blatt zusätzlich pro zugeordneter Klasse ein Sicherheitsfaktor.
Seien von einem zu klassifizierenden Endprodukt-Exemplar die Werte aller Einflußgrößen bekannt. Um den Entscheidungsbaum zur Klassifikation anzuwenden, wird der Entscheidungsbaum beginnend in der Wurzel abgearbeitet. Ist bei der Abarbeitung ein Knoten Kn mit Nachfolger erreicht, wird ermittelt, welche Einflußgröße diesem Knoten zugeordnet ist und welchen Wert e_i diese Einflußgröße EG[i] beim zu klassifizierenden Endprodukt-Exemplar aufweist. Die Abarbeitung des Entscheidungsbaums wird in dem Nachfolger Kn fortgesetzt, dem der Wert e_i der Einflußgröße EG[i] zugeordnet ist. Dies wird wiederholt, bis ein Blatt des Entscheidungsbaums erreicht ist. Das zu klassifizierende Endprodukt-Exemplar gehört zu dieser Klasse oder zu einer der zugeordneten Klassen.
2 zeigt beispielhaft einen sehr einfachen Entscheidungsbaum. In diesem Beispiel wurden zwei Anlagenparameter als die beiden Einflußgrößen EG[1] und EG[2] ausgewählt. Der Wertebereich von EG[1] wurde in die drei Teilbereiche Tb[1, 1], Tb[1, 2] und Tb[1, 3] unterteilt. Der Wertebereich von EG[1] wurde in die beiden Teilbereiche Tb[2, 1] und Tb[2, 2] unterteilt. Der Wertebereich der Zielgröße wurde in die beiden Klassen Kl_2 und Kl_2 unterteilt. Kl_2 bedeutet z. B., dass das Endprodukt einwandfrei ist, während Kl_2 Ausschuß bedeutet.
Der Wurzel W des Entscheidungsbaums von 2 ist die Entscheidungsgröße EG[1] zugeordnet, dem Knoten Kn_1 die Entscheidungsgröße EG[2]. Den Blättern Bl_1 und Bl_2 ist jeweils die Klasse Kl_2 zugeordnet, dem Blatt Bl_4 die Klasse Kl_1.
Dem Blatt Bl_3 sind die Klasse Kl_1 mit einem Sicherheitsfaktor von 60% und die Klasse Kl_2 mit einem Sicherheitsfaktor von 40% zugeordnet.
Das Verfahren zum Erzeugen des Entscheidungsbaums wird zunächst allgemein und dann an einem Beispiel erläutert.
Der Entscheidungsbaum wird beginnend bei der Wurzel generiert. Nach Generierung eines Knotens wird dem Knoten eine Teilmenge der N Stichprobenelemente zugeordnet. Einem Knoten wird entweder eine Einflußgröße zugeordnet, oder er wird als Blatt markiert.
Zunächst wird die Wurzel des Entscheidungsbaums generiert. Dieser Wurzel werden alle N Stichprobenelemente zugeordnet.
Anschließend werden Iterationsschritte ausgeführt. In jedem dieser Iterationsschritte wird jeweils ein bereits generierter Knoten Kn des Entscheidungsbaums ausgewählt, dem noch keine Einflußgröße zugeordnet wurde und der noch nicht als Blatt markiert wurde. Falls alle Stichprobenelemente, die dem Knoten Kn zugeordnet sind, zu derselben Klasse der Zielgröße gehören, wird der Knoten Kn als Blatt markiert. Ansonsten wird aus den n Einflußgrößen EG[1], ..., EG[n] eine solche Einflußgröße ausgewählt, die keinem Vorgänger von Kn bereits zugeordnet wurde. Falls es keine einzige solche Einflußgröße gibt, so wird Kn als Blatt markiert. Ansonsten wird eine Einflußgröße EG[i] ausgewählt und Kn zugeordnet. Wie diese Auswahl geschieht, wird weiter unten erläutert. Für jede der n_i Teilbereiche von EG[i] wird je ein Nachfolger N_j (j = 1, ...,n_i) von Kn erzeugt. Der Kante von Kn zu N_j wird der Teilbereich Tb[j] zugeordnet.
Der Iterationsschritt wird so oft wiederholt, bis jedem bislang generierten Knoten Kn entweder eine Einflußgröße zugeordnet ist oder Kn als Blatt markiert ist.
Ermittelt wird für jedes Blatt Bl, zu welcher Klasse oder zu welchen Klassen diejenigen Stichprobenelemente gehören, die Bl zugeordnet sind. Alle diese Klassen werden Bl zugeordnet. Falls dies mehrere Klassen sind, so wird zusätzlich in Bl jeder dieser Klassen ein Sicherheitsfaktor notiert. Vorzugsweise ist der Sicherheitsfaktor einer Klasse Kl gleich der relativen Häufigkeit der Stichprobenelemente, die zur Klasse Kl gehören, in der Gesamt-Anzahl der Bl zugeordneten Stichprobenelemente.

3 illustriert die Generierung des Entscheidungsbaums von 2. Die Generierung basiert in diesem Beispiel auf 14 Stichprobenelementen, die in der folgenden Tabelle dargestellt werden:

Stichprobenelement	EG[1]	EG[2]	Klasse
s_1	Tb[1, 1]	Tb[2, 1]	Kl_2
s_2	Tb[1, 2]	Tb[2, 2]	Kl_2
s_3	Tb[1, 1]	Tb[2, 1]	Kl_2
s_4	Tb[1, 2]	Tb[2, 2]	Kl_2
s_5	Tb[1, 1]	Tb[2, 1]	Kl_2
s_6	Tb[1, 2]	Tb[2, 2]	Kl_2
s_7	Tb[1, 3]	Tb[2, 1]	Kl_1
s_8	Tb[1, 3]	Tb[2, 2]	Kl_1
s_9	Tb[1, 3]	Tb[2, 1]	Kl_1
s_10	Tb[1, 3]	Tb[2, 2]	Kl_1
s_11	Tb[1, 3]	Tb[2, 1]	Kl_2
s_12	Tb[1, 3]	Tb[2, 1]	Kl_1
s_13	Tb[1, 3]	Tb[2, 1]	Kl_2
s_14	Tb[1, 1]	Tb[2, 1]	Kl_2

Rechts neben den Entscheidungsbaum-Knoten sind in 3 die zugeordneten Stichprobenelemente dargestellt. Zunächst wird die Wurzel W generiert. Ihr werden alle 14 Stichprobenelemente zugeordnet. Für W wird die Einflußgröße EG[1] ausgewählt.
Ihr Wertebereich ist in drei Teilbereiche unterteilt, daher werden drei Knoten Kn_2, Kn_3 und Kn_4 als die Nachfolger von W generiert. Der Nachfolger Kn_2 wird für den Teilbereich Tb[1, 1] generiert. Dem Nachfolger Kn_2 werden alle Stichprobenelemente zugeordnet, in denen der Wert von EG[1] in den Teilbereich Tb[1, 1] fällt, also die Stichprobenelemente s_1, s_3, s_5, s_14. Entsprechend werden dem Nachfolger Kn_3 alle Stichprobenelemente zugeordnet, in denen der Wert von EG[1] in den Teilbereich Tb[1, 2] fällt, und dem Nachfolger Kn_4 alle Stichprobenelemente, in denen der Wert von EG[1] in den Teilbereich Tb[1, 3] fällt.
Weil alle Stichprobenelemente von Kn_2 in die Klasse Kl_2 fallen, wird Kn_2 die Klasse Kl_2 zugeordnet. Aus demselben Grund wird Kn_3 die Klasse Kl_2 zugeordnet. Dem Knoten Kn_4 wird die Einflußgröße EG[2] zugeordnet, und zwei Nachfolger Kn_5 und Kn_6 werden generiert. Der Knoten Kn_6 wird als Blatt markiert und ihm die Klasse Kl_1 zugeordnet. Dem Knoten Kn_5 läßt sich keine weitere Einflußgröße zuordnen, weil es keine weitere Einflußgröße mehr gibt. Weil Kn_5 fünf Stichprobenelemente zugeordnet sind und drei dieser Stichprobenelemente in die Klasse Kl_1 und zwei in die Klasse Kl_2 fallen, werden Kn_5 sowohl Kl_1 als auch Kl_2 zugeordnet. Kl_1 erhält den Sicherheitsfaktor 3/5 = 60%, Kl_2 40%.
Im Folgenden wird erläutert, wie eine Einflußgröße für einen Knoten Kn ausgewählt wird. Seien EG [x_1], ..., EG [x_k] (1 <= k <= n) die für eine Zuordnung noch in Betracht kommenden Einflußgrößen. Für jede dieser k Einflußgrößen wird eine Entropie wie folgt berechnet:
Seien EG[x_i] (i = 1, ..., k) die untersuchte Einflußgröße und A die Menge der dem Knoten Kn zugeordneten Stichprobenelemente. Seien Tb[x_i, 1], ..., Tb [x_i, l] die l Teilbereiche, in die der Wertebereich von EG[i] unterteilt ist. Die Zahl l hängt von i ab. Sei für j = 1, ...,l A[i, j] die Menge derjenigen Stichprobenelemente in A, für die der Wert von EG[x_i] in den Teilbereich Tb[x_i, j] fällt. Seien Kl[1], ..., Kl[m] die m Klassen der Zielgröße ZG. Sei für r = 1, ..., m A[i, j, r] die Menge derjenigen Stichprobenelemente in A, für die der Wert von EG[x_i] in den Teilbereich Tb[x_i, j] und der Wert der Zielgröße ZG in die Klasse Kl[r] fällt. Mit Anzahl (B) wird die Anzahl der Elemente einer Menge B bezeichnet.
Die Entropie E[i] der Einflußgröße EG[x_i] im Knoten Kn wird durch die Rechenvorschrift
Hierbei ist für j = 1, ..., l
Ld bezeichnet hierbei den „logarithmus dualis" (Logarithmus zur Basis 2). Falls für ein r Anzahl (A[i, j, r]) gleich 0 ist, wird dieser Summand auf 0 gesetzt.
Ausgewählt wird für den Knoten Kn diejenige Einflußgröße EG[x_i], deren Entropie in Kn am geringsten ist.
Die Berechnung der Entropien wird am Beispiel der 3 für den Knoten W, also für die Wurzel, erläutert. A hat in diesem Falle 14 Elemente. Die weiteren Mengen werden durch die folende Tabelle erläutert:

Menge	Elemente
A[1, 1]	S_1, s_3, s_5, s_14
A[1, 1, 1]	./.
A[1, 1, 2]	S_1, s_3, s_5, s_14
A[1, 2]	S_2, s_4, s_6
A[1, 2, 1]	./.
A[1, 2, 2]	S_2, s_4, s_6
A[1, 3]	S_7, s_8, s_9, s_10, s_11, s_12, s_13
A[1, 3, 1]	S_7, s_8, s_9, s_10, s_13
A[1, 3, 2]	S_11, s_12

Der Wertebereich von EG[1] wurde in l = 3 Teilbereiche unterteilt, der von ZG in m = 2 Klassen. Somit ergibt sich für EG[1] folgende Entropie E[1]

Nun zu EG[2].

Menge	Elemente
A[2, 1]	S_1, s_3, s_5, s_7, s_9, s_11, s_12, s_13, s_14,
A[2, 1, 1]	s_7, s_9, s_12,
A[2, 1, 2]	S_1, s_3, s_5, s_11, s_13, s_14,
A[2, 2]	s_2, s_4, s_6, s_8, s_10,
A[2, 2, 1]	s_8, s_10,
A[2, 2, 2]	s_2, s_4, s_6

Somit weist E[2] eine größere Entropie als E[1] auf, weswegen E[1] ausgewählt wird.
Vorzugsweise werden verschiedene Zerlegungen der Wertebereiche der Einflußgrößen in Teilbereiche erprobt. Beispielsweise wird für eine Einflußgröße eine Anzahl x der Teilbereiche vorgegeben, und verschiedene Zerlegungen in x Teilbereichen werden probeweise durchgeführt. Für jede dieser probeweisen Zerlegungen wird ein Entscheidungsbaum generiert und analysiert. Beispielsweise wird festgestellt, welche Zerlegung zu einem Entscheidungsbaum führt, der nur wenigen Blätter mit jeweils mehreren Klassen und Sicherheitsfaktoren aufweist. Eine solche Zerlegung wird bevorzugt gegenüber einer mit vielen Blättern mit jeweils mehreren Klassen. Verschiedene Zerlegungen lassen sich auch hinsichtlich der jeweils erreichbaren Entropien für die Einflußgrößen vergleichen.
Eine weitere Art, verschiedene Zerlegungen zu vergleichen, besteht darin, einen mit einer Zerlegung generierten Entscheidungsbaum zu validieren. Hierzu wird die gesamte verfügbare Stichprobe in eine erste und eine zweite Teil-Stichprobe unterteilt. Der Entscheidungsbaum wird mit Hilfe der ersten Teil-Stichprobe so wie oben beschrieben generiert. Er wird dann mit Hilfe der zweiten Teil-Stichprobe validiert. Für jedes Element der zweiten Teil-Stichprobe wird der Entschei dungsbaum abgearbeitet, und geprüft wird, ob dieser Entscheidungsbaum das Stichproben-Element richtig oder falsch klassifiziert hat. Der Anteil richtig klassifizierter Elemente der zweiten Teil-Stichprobe an der gesamten zweiten Teil-Stichprobe ist ein Kriterium für die Güte des Entscheidungsbaums.
Vorzugsweise wird darüber hinaus ermittelt, welche Anlagenparameter und/oder Produktparameter des Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukts den Produktparameter des Endprodukts 17 stark beeinflussen. Beispielsweise wird hierfür festgestellt, welche Parameter im Entscheidungsbaum an Knoten auftreten, die nahe der Wurzel liegen. Diese Parameter haben größeren Einfluß auf den funktionalen Zusammenhang als andere Parameter.
Der Entscheidungsbaum wird darüber hinaus vorzugsweise dazu verwendet, Sollbereiche für die Anlagenparameter und/oder Produktparameter des Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukts abzuleiten. Hierfür wird für jeden Produktparameter des Endprodukts 17 mindestens eine der Klassen, in die der Wertebereich des Produktparameters unterteilt ist, als Soll-Klasse ausgewählt. Bei einem fehlerfreien Endprodukt fällt der Wert jedes Produktparameters des Endprodukts in eine Soll-Klasse, bei einem fehlerhaften Endprodukt fällt der Wert mindestens eines Produktparameters in eine andere Klasse. Für jeden Produktparameter des Endprodukts wird weiterhin ein Entscheidungsbaum für diesen Produktparameter untersucht. Ermittelt werden alle Gut-Pfade, das sind Pfade, die von der Wurzel zu einem Blatt führen, dem ausschließlich die Gut-Klasse zugeordnet ist. Der Entscheidungsbaum der 2 weist folgende beiden Gut-Pfade auf:
W -> Bl_1
W -> Bl_2
Ermittelt wird, welche Teilbereiche von Einflußgrößen den Kanten dieser Gut-Pfade zugeordnet sind. Diese Teilbereiche werden als Sollbereiche der jeweiligen Einflußgrößen vorgegeben. Im Beispiel der 2 wird gefolgert, dass der Parameter von EG[1] entweder im Teilbereich Tb[1, 1] oder im Teilbereich Tb[1, 2] liegen sollte.
In einer Fortbildung der Ausführungsform wird eine Stichprobe dazu verwendet, mindestens eine der Produktionsanlagen zu regeln, und zwar abhängig von dem Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukt, das durch diese zu regelnde Produktionsanlage bearbeitet wird. Hierfür wird wie oben beschrieben eine Stichprobe von Endprodukt-Exemplaren verwendet, um einen klassifizierenden Entscheidungsbaum zu generieren.
Die Einflußgrößen auf das Endprodukt werden vorzugsweise in drei Gruppen unterteilt. Die erste Gruppe besteht aus den Anlagenparametern von Produktionsanlagen, die im Produktionsablauf vor der zu regelnden Produktionsanlage kommen, sowie den Produktparametern von Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukten, die diesen vorherigen Produktionsanlagen oder der zu regelnden Produktionsanlage zugeführt werden oder von ihnen erzeugt werden. Die zweite Gruppe besteht aus allen Parametern der zu regelnden Produktionsanlage. Die dritte Gruppe der Einflußgrößen besteht aus allen anderen Einflußgrößen, also den Anlageparametern der nachfolgenden Produktionsanlagen sowie den Produktparametern der nachfolgenden Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukten. Weil die Produktparameter des Endprodukts keine Einflußgrößen sind, gehören diese zu keiner der drei Gruppen.
Falls im Beispiel der 1 beispielsweise die dritte Produktionsanlage 3 zu regeln ist – mit dieser werden aus den beiden Vorprodukten 13, 14 die beiden Zwischenprodukte 15, 16 hergestellt – so gehören zur ersten Gruppe alle Produktparameter der Ausgangsprodukte 10 und 11, des Kunststoffs 12 und der Vorprodukten 13, 14 sowie die Anlagenparameter der ersten beiden Produktionsanlagen 1 und 2. Zur zweiten Gruppe gehören die Anlagenparameter der dritten Produktionsanlage 3. Zur dritten Gruppe gehören die Anlagenparameter der vierten Pro duktionsanlage 4 sowie die Produktparameter der Zwischenprodukte 15 und 16.
Wie oben beschrieben, wird ein Entscheidungsbaum generiert. Vorzugsweise wird das oben beschriebene Verfahren wie folgt abgewandelt: Immer dann, wenn einem Knoten Kn eine Einflußgröße zugeordnet werden soll, wird zunächst unter den Einflußgrößen der erste Gruppe nach einer Einflußgröße gesucht, die noch keinem Vorgänger von Kn zugeordnet ist. Wird mindestens eine gefunden, dann wird die mit der geringsten Entropie zugeordnet. Ansonsten wird unter denen der zweiten Gruppe und erst dann unter denen der dritten Gruppe gesucht.
4 zeigt beispielhaft einen solchen Entscheidungsbaum. Die Einflußgröße EG[1] ist ein Parameter der zweiten Produktionsanlage 2 und gehört zur ersten Gruppe, EG[2] ist ein Parameter der dritten Produktionsanlage 3 und gehört zur zweiten Gruppe. EG[3] ist ein Parameter der vierten Produktionsanlage 4 und gehört zur dritten Gruppe. Der Wertebereich von EG[2] wird einmal in die beiden Teilbereiche Tb[2, 1] und Tb[2, 2] zerlegt und einmal in die beiden Teilbereiche Tb[2, 3] und Tb[2, 4]. Die Klasse Kl_1 ist die Gut-Klasse, also der Sollbereich für den Produktparameter des Endprodukts 17.
Die Exemplare eines Ausgangs-, Vor- oder Zwischenprodukts, die als nächstes von der zu regelnden Produktionsanlage bearbeitet werden sollen, werden mit Hilfe des Entscheidungsbaums klassifiziert. Die Werte der Eingangsgrößen der zweiten und der dritten Gruppe sind aber für die Exemplare zu diesem Zeitpunkt des Produktionsablaufs noch nicht bekannt. Daher wird für jede Einflußgröße der zweiten und der dritten Gruppe mit Hilfe des Entscheidungsbaums ermittelt, welche Teilbereiche des Wertebereichs dieser Einflußgröße in einen Zweig des Entscheidungsbaums führen, der zu einem Gut-Blatt führt, also einem Blatt, dem ausschließlich die Gut-Klasse zugeordnet ist. Die Produktionsparameter der zu regelnden Produktionsanlage werden auf Werte aus diesen Teilbereichen der jeweiligen Einflußgröße eingestellt. Falls es für ein Exemplar keinen Pfad gibt, der zu einem Gut-Blatt führt, so wird gefolgert, dass mit Hilfe dieses Vorprodukts kein fehlerfreies Endprodukt mehr hergestellt werden kann.
Im Beispiel der 4 wird der Entscheidungsbaum benutzt, um die Einflußgröße EG[2] an der dritten Produktionsanlage 3 auf einen Wert einzustellen. Ein Gut-Blatt ist eines, der ausschließlich die Klasse Kl_1 zugeordnet ist. Folgende Vorschrift zum Einstellen der Einflußgröße EG[2] an der zu regelnden Produktionsanlage wird aus dem Entscheidungsbaum abgeleitet: Wenn an den Exemplaren, die in dieser Produktionsanlage bearbeitet werden, den, der Wert der Einflußgröße EG[1] in den Teilbereich Tb[1, 1] fällt, so kann ein Gut-Blatt sowohl bei einem Parameterwert des Anlagenparameters EG[2] im Teilbereich von Tb[2, 1] als auch im Teilbereich Tb[2, 2] noch erreicht werden. Ob ein Gut-Blatt erreicht, d. h. ein fehlerfreies Exemplar des Endprodukts produziert wird, hängt von der Einflußgröße EG[3] ab. Fällt der Wert der Einflußgröße EG[1] in den Teilbereich Tb[1, 2], so muß der Wert des Anlagenparameters EG[2] im Teilbereich Tb[2, 3] liegen, damit überhaupt noch ein Gut-Blatt erreicht werden kann. Liegt der Wert von EG[2] hingegen im Teilbereich Tb[2, 4], so kann – unabhängig von EG[3] – kein Gut-Blatt erreicht werden. Fällt der Wert der Einflußgröße EG[1] hingegen in den Teilbereich Tb[1, 2], so kann – unabhängig von EG[2] und unabhängig von EG[3] – kein Gut-Blatt mehr erreicht werden. Das betreffende Exemplar braucht nicht weiter bearbeitet zu werden.

In einer nicht durch eine Figur illustrierten Fortbildung des Ausführungsbeispiels werden mehrere Einflußgrößen der zweiten Gruppe gleichzeitig auf Werte eingestellt. Dadurch wird vermieden, dass durch eine ungünstige Kombination von Einflußgrößen schlechte Endprodukte entstehen. Bezuszeichenliste

Bezugszeichen	Bedeutung
1	erste Produktionsanlage, erzeugt den Kunststoff 12
2	zweite Produktionsanlage, erzeugt die Vorprodukte 13, 14
3	dritte Produktionsanlage, erzeugt die Zwischenprodukte 15 und 16
4	vierte Produktionsanlage, erzeugt das Endprodukt 17
10	Ausgangsprodukt für den Kunststoff 12
11	Weiteres Ausgangsprodukt für den Kunststoff 12
12	Kunststoff
13	Vorprodukt: Innenschale
14	Vorprodukt: Außenschale
15	Zwischenprodukt: Innenschale
16	Zwischenprodukt: Außenschale
17	Endprodukt

Claims

Datenverarbeitungsanlage zur Analyse eines Produktionssystems, das – eine erste Produktionsanlage (2, 3) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) unter Verwendung eines Ausgangsprodukts (10, 11, 12) und – eine zweite Produktionsanlage (4) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Endprodukts (17) unter Verwendung der Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) umfaßt, wobei die erste Produktionsanlage (2, 3) durch mindestens einen ersten Anlagenparameter und die zweite Produktionsanlage (4) durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter und das Endprodukt (17) durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet sind, wobei die Datenverarbeitungsanlage – einen ersten Datenspeicher mit einem Datensatz pro Exemplar des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16), – einen zweiten Datenspeicher mit einem Datensatz pro Exemplar des Endprodukts (17) und – eine Berechnungseinheit aufweist und wobei – jeder Datensatz für ein Exemplar des Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) die Information umfaßt, welcher Wert der erste Anlagenparameter bei der Herstellung des Zwischenprodukt-Exemplars aufweist, – jeder Datensatz für ein Exemplar des Endprodukts (17) die Informationen umfaßt, welcher Wert der zweite Anlagenparameter bei der Herstellung des Endprodukt-Exemplars aufweist und unter Verwendung welcher Exemplare des Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) das Endprodukt-Exemplar hergestellt wird, und – die Berechnungseinheit Lesezugriff auf die beiden Datenspeicher aufweist und zur automatischen Berechnung eines funktionalen Zusammenhangs, der den Produktparameter als Funktion der beiden Anlagenparameter beschreibt, ausgestaltet ist.
Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass mindestens eine Zwischenprodukt (13, 14, 15, 16) durch mindestens einen weiteren physikalischen Produktparameter gekennzeichnet ist, – jeder Datensatz für ein Exemplar des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) zusätzlich den Wert umfaßt, den dieser weitere Produktparameter beim Zwischenprodukt-Exemplar annimmt, und – die Berechnungseinheit zur automatischen Berechnung eines funktionalen Zusammenhangs, der den Parameter des Endprodukts (17) als Funktion der beiden Anlagenparameter und dieses weiteren Produktparameters beschreibt, ausgestaltet ist.
Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – das Ausgangsprodukt (12) durch mindestens einen weiteren physikalischen Produktparameter gekennzeichnet ist, – jeder Datensatz für ein Exemplar des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) zusätzlich den Wert umfaßt, den dieser weitere Produktparameter bei der Verwendung des Ausgangsprodukts (12) zur Herstellung des Zwischenprodukt-Exemplars annimmt, und – die Berechnungseinheit zur automatischen Berechnung eines funktionalen Zusammenhangs, der den Produktparameter des Endprodukts (17) als Funktion der beiden Anlagenparameter und dieses weiteren Produktparameters beschreibt, ausgestaltet ist.
Computerprogramm-Produkt zur Analyse eines Produktionssystems, dass – eine erste Produktionsanlage (2, 3) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) unter Verwendung eines Ausgangsprodukts (10, 11, 12) und – eine zweite Produktionsanlage (4) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Endprodukts (17) unter Verwendung der Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) umfaßt, wobei die erste Produktionsanlage (2, 3) durch mindestens einen ersten technischen Anlagenparameter und die zweite Produktionsanlage (4) durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter und das Endprodukt (17) durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet sind und wobei das Computerprogramm-Produkt in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfaßt, mit denen folgende Schritte ausführbar sind: – Ermittlung, welchen Wert der erste Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hat, – Ermittlung, welchen Wert der zweite Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Endprodukts (17) hat und welches Exemplar des Endprodukts (17) unter Verwendung welcher Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hergestellt wird, – Ermittlung, welchen Wert der Produktparameter bei welchem Exemplar des Endprodukts (17) aufweist, und – unter Verwendung der ermittelten Parameterwerte automatische Berechnung eines funktionalen Zusammenhangs, der den Produktparameter als Funktion der beiden Anlagenparameter beschreibt.
Computerprogramm-Produkt zur Analyse eines Produktionssystems, dass – eine erste Produktionsanlage (2, 3) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) unter Verwendung eines technischen Ausgangsprodukts (12) und – eine zweite Produktionsanlage (4) zur Herstellung von mehreren unterscheidbaren Exemplaren eines technischen Endprodukts (17) unter Verwendung der Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) umfaßt, wobei die erste Produktionsanlage (2, 3) durch mindestens einen ersten technischen Anlagenparameter und die zweite Produktionsanlage (4) durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter und das Endprodukt (17) durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet sind und wobei das Computerprogramm-Produkt auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, folgende Schritte auszuführen: – Ermittlung, welchen Wert der erste Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hat, – Ermittlung, welchen Wert der zweite Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Endprodukts (17) hat und welches Exemplar des Endprodukts (17) unter Verwendung welcher Exemplare des mindestens einen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hergestellt wird, – Ermittlung, welchen Wert der Produktparameter bei welchem Exemplar des Endprodukts (17) aufweist, und – unter Verwendung der ermittelten Parameterwerte automatische Berechnung eines funktionalen Zusammenhangs, der den Produktparameter als Funktion der beiden Anlagenparameter beschreibt.
Computerprogramm-Produkt, das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren auszuführen zur Analyse eines Produktionssystems, wobei – das Produktionssystem eine erste Produktionsanlage (2, 3) und eine zweite Produktionsanlage (4) umfaßt, – mittels der ersten Produktionsanlage (2, 3) mehrere unterscheidbare Exemplare mindestens eines technischen Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) unter Verwendung eines Ausgangsprodukts (10, 11, 12) hergestellt werden, – mittels der zweiten Produktionsanlage (4) mehrere unterscheidbare Exemplare eines technischen Endprodukts (17) unter Verwendung der Exemplare des Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hergestellt werden und – die erste Produktionsanlage (2, 3) durch mindestens einen ersten technischen Anlagenparameter und die zweite Produktionsanlage (4) durch mindestens einen zweiten technischen Anlagenparameter und das Endprodukt (17) durch mindestens einen physikalischen Produktparameter gekennzeichnet sind und wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, dass – ermittelt wird, welchen Wert der erste Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hat, – ermittelt wird, welchen Wert der zweite Anlagenparameter bei der Herstellung welches Exemplars des Endprodukts (17) hat und welches Exemplar des Endprodukts (17) unter Verwendung welcher Exemplare des Zwischenprodukts (13, 14, 15, 16) hergestellt wird, – ermittelt wird, welchen Wert der Produktparameter bei welchem Exemplar des Endprodukts (17) aufweist, und – automatisch unter Verwendung der Ergebnisse der Ermittlungen ein funktionaler Zusammenhang berechnet wird, der den Produktparameter als Funktion der beiden Anlagenparameter beschreibt.