EP2288537A1 - Method for optimising the life cycle of measurement data based on the retroaction during assembling processes whilst being produced - Google Patents

Method for optimising the life cycle of measurement data based on the retroaction during assembling processes whilst being produced

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Publication number
EP2288537A1
EP2288537A1 EP10716314A EP10716314A EP2288537A1 EP 2288537 A1 EP2288537 A1 EP 2288537A1 EP 10716314 A EP10716314 A EP 10716314A EP 10716314 A EP10716314 A EP 10716314A EP 2288537 A1 EP2288537 A1 EP 2288537A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
production
method step
manufacturing
test
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10716314A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Henning Schriever
Erdal Karaca
Tanja Klostermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Publication of EP2288537A1 publication Critical patent/EP2288537A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Definitions

  • the invention relates to a method for the feedback-based optimization of a measured data life cycle in joining processes in manufacturing, in particular in the manufacture of aircraft and in general mechanical engineering.
  • the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention.
  • such building sites are generally designed only as "isolated solutions", that is, the processes taking place in a building site take place independently of the processes in further upstream or downstream production stages.
  • this approach has the disadvantage that results resulting, for example, from the measurement of components can not be efficiently integrated into the upstream or downstream production processes.
  • error-prone manual and / or redundant interventions in the running in the construction sites manufacturing steps are necessary, whereby the assembly cost is significantly increased and the productivity and quality are affected.
  • interface problems between the individual building sites lead to information losses, which often require time-consuming re-entry of data already incurred in an upstream or downstream building site.
  • the lack of globally networked and media-break-free data management according to the prior art also means that no current information about the respective production status can be retrieved locally and, for example, tolerance overruns during the production sequence can not be identified and eliminated. Apart from this, there is no automated forwarding and further processing of measurement data in existing construction sites, including consideration of determined measurement data from previous measurement cycles, so that a gradual improvement of the manufacturing quality between the components to be joined in the section construction is made more difficult.
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages of the known manufacturing processes and the joining process in the production before the start of production of the components by statistically based analysis and simulation, consistency check, a targeted alignment and alignment of components with subsequent target actual To optimize comparison, evaluation and result feedback in the subsequent process cycle.
  • the joining processes in production can be successively improved via the feedback mechanism, shorten production times and, as a result, reduce the production costs.
  • the method as a result allows a successive minimization of, in particular, tolerance deviations in joining processes over the entire service life cycle of the measured values.
  • the transparency of complex, possibly globally distributed, production processes in the production of components is improved and, at the same time, global control of the respective production status is opened at all times.
  • the production costs are minimized at the same time.
  • the production data include, among other things, test features, measured variables, tolerances and alignment parameters.
  • a further advantageous embodiment of the method provides that in a method step 5a), a measurement of the subassemblies and a storage of metrological parameters obtained therefrom takes place.
  • a device having the following features according to claim 16 a) at least one construction site, b) at least one positioning device for aligning the at least two
  • Sub-assemblies c) at least one joining device for joining the at least two subassemblies, d) at least one control and / or regulating device for controlling the at least one positioning device and / or the at least one joining device as a function of the method results, and e) at least one the at least one control and / or regulating device superordinate computer unit with at least one processor, at least one data memory and at least one central memory.
  • a construction site for carrying out the method has at least one positioning device for aligning the at least two subassemblies and at least one joining device for joining the subassemblies.
  • measuring devices such as laser trackers and / or photogrammetric measuring devices for automated measurement of the subassemblies to be joined together are provided.
  • a measurement of the subassemblies takes place in method step 5a).
  • manually operated measuring devices can be provided in the construction site. All positioning devices, joining devices and the measuring devices are preferably controlled by at least one control and / or regulating device and operated fully automatically, wherein the control and / or regulating devices are controlled by the at least one higher-level computer unit.
  • the higher-level computer unit is also responsible for the control of the process sequence according to the invention.
  • the computer unit also contains at least one data memory and at least one central memory, which can be called up decentralized and, if necessary, also globally by each process user for controlling the production flow.
  • the at least one data memory and the at least one central memory can be organized, for example in the form of a database, in such a way that a decentralized retrieval of the information contained therein is possible by specifying various search criteria.
  • the superordinate computer unit can be formed with a central computer unit having at least one processor and / or by an interconnection of a plurality of less powerful central and / or decentralized computer units, which are interconnected via suitable information transmission channels.
  • the current manufacturing status of each of sub-assemblies to be joined together component locally and / or globally visualize and control.
  • large-size subassemblies can be integrated in the construction site into finished components with the highest quality standards.
  • Any inaccuracies recorded in the alignment and joining process which can be caused for example by mass-caused deformations of the positioning devices and / or the subassemblies themselves, can be recognized by means of the method and can be compensated with lasting effect for later component generations.
  • FIG. 3.4 shows two examples of a valuation carried out in method step 5d).
  • Fig. 5 is a schematic representation of a construction site in which the process steps 5a-f) proceed.
  • a component design and a positioner design are created by means of known CAD systems.
  • the component design includes, for example, geometry data of the subassemblies to be joined together to form a component
  • the positioner design comprises, among other things, geometric data of the positioning devices used for the joining process in a building site. Accordingly, geometry data can also be fed from existing in the construction site joining devices.
  • the resulting design specification is stored in a data store.
  • the actual method starts in method step 1) with the analysis and the simulation of the production based on assumptions based on the design specification generated in method step 0), from which test characteristics, measured variables, tolerances and alignment parameters are derived, for example, those to be joined together Subassemblies that may relate to positioning devices in the construction site and the joining devices in the building site.
  • the analysis and simulation of the variables mentioned can be carried out by suitable statistical methods, such as, for example, the so-called "Monte Carlo" method.
  • the test features, measured variables, tolerances and alignment parameters resulting from method step 1) are stored in an unspecified memory step as an initial manufacturing and test concept in a data memory of a superordinate computer unit.
  • the issuing and / or adaptation of a production and / or inspection order is derived from the initial production and / or inspection concept.
  • the issued and / or the adapted manufacturing and / or test job is stored, for example, in a memory step in a central memory of the higher-level computer unit.
  • the manufacturing and / or test order resulting from method step 2) after being stored in a central memory of the computer unit is subjected to a consistency check, that is to a plausibility check. If the consistency of the production and / or inspection order is not given, the process sequence is returned to method step 2) in a consistency query until the desired consistency is given.
  • the production and / or inspection order is exported and stored in a downstream memory step in a data memory of the computer unit.
  • the subsequent process step 5) essentially takes place in one building.
  • subordinate process step 5a a physical measurement of the subassemblies by means of known technical devices, such as a laser tracker and / or photogrammetric methods.
  • the metrological measured variables resulting from method step 5a) are stored in the data memory of the computer unit in a subsequent memory step.
  • At the step 5a) is followed by a storage step in which these measured metrological data are stored or cached in the data memory of the computer unit.
  • an evaluation of the acquired metrological parameters takes place.
  • the resulting measurement result is evaluated within the framework of a desired-actual comparison taking place in method step 5c).
  • the alignment parameters and the measured variables from the production and / or test order stored in the data memory in method step 4) are taken into account in this target / actual comparison.
  • a measurement deviation results is evaluated in a further method step 5d).
  • tolerances of the manufacturing and / or test order stored in the data memory in method step 4) are included in this evaluation.
  • manufacturing data results which in turn are stored in a memory step in the data memory of the computer unit.
  • a plausibility check of the imported manufacturing data and the storage in a central memory of the computer unit takes place.
  • the process step 5d) is followed by a tolerance query, in which it is decided whether a tolerance fulfillment exists or whether a tolerance violation is given.
  • step 5g an evaluation of the number of defined iterations takes place in method step 5g).
  • the method step 5g) is followed by an iteration query. After passing through this iteration query, the process flow branches according to whether an increment n of the already passed iterations is less than or equal to a constant X, or if the increment n is greater than the constant X, where the constant X stands for a predetermined maximum number of process runs.
  • the method step 5g) is followed by the method step 5f), in which a (re) alignment of the subassemblies located in the construction site to create the finished component can take place.
  • the spatial orientation of the subassemblies in the construction site can be automated, for example, by means of positioning units controlled by the computer unit.
  • the method sequence is continued again with method step 5a).
  • the increment n is greater than the predetermined constant X, the method run is aborted after passing through the iteration query and continued with a method step 6).
  • an analysis and simulation of the production takes place on the basis of the real measurement results determined in method step 5b).
  • the resulting corrected test features and measured variables as well as the optimized tolerances and alignment parameters are stored in an additional intermediate storage step as an optimized production and / or test concept in the data memory of the computer unit.
  • This optimized production and / or test concept located in the data memory is then fed back to process step 2) by carrying out the creation and / or adaptation of a production and / or test order, wherein at the same time the process sequence is continued.
  • the analysis and simulation of the production resulting from the process step 6) on the basis of the real measurement results is finally compared with a production history located in the central memory (see Fig. 1).
  • FIG. 3 shows a screen mask 1 of one of many possible results of the evaluation of a measurement deviation carried out in method step 5d) using the example of a fuselage section 2 (shown is the upper half of a section) with a floor frame 3 accommodated therein, the fuselage section 2 in turn is formed with at least two side shells, not shown, and also not shown upper shell.
  • Two semicircles 4, 5 shown by dash-dot lines delimit a tolerance interval 6 in which a cross-sectional contour of the fuselage section 2 is allowed to move in order, for example, to attach further fuselage sections, not shown, to the fuselage section 2 in a manner suitable for quality.
  • a semicircle 7 shown by a dotted line reflects the ideal course (desired state) of a cross-sectional contour of the fuselage section 2 again.
  • Another, drawn with a solid line curve 8 illustrates the actual course (actual state) of the cross-sectional contour of the fuselage section 2. It is clear from the screen of Fig. 2 can be seen that the actual state of the fuselage section 2 is within the predetermined tolerance interval 6 and thus satisfies the quality specifications.
  • a coordinate system 9 is shown in the illustration of FIG. 2, whose x, y and z axes symbolize the three spatial directions.
  • the x-axis runs parallel to the imaginary direction of flight of the fuselage section 2, while the y-axis extends transversely to the x-axis viewed in the direction of flight and the z-axis extends vertically upward from an imaginary ground.
  • FIG. 4 shows a partial aspect of the method using the example of an alignment of a fuselage section in relation to a further component, not shown, which is, for example, a fuselage section to be attached.
  • a fuselage section 10 two floor scaffolds 1 1, 12 are added.
  • a curve 13 shown by a solid line symbolizes the ideal course, that is, a desired state of the contour of the fuselage section 10.
  • a further curve 14 shown in dashed lines reflects the achieved actual state of the cross-sectional contour of the fuselage section 10 after an iteration passage, while a dotted Curve 15 represents the state of the fuselage section 10 after a second pass.
  • the fuselage section 10 after passing through the alignment step 5f twice only, has largely approximated the desired state of the cross-sectional geometry indicated by the solid line.
  • riveting can not yet take place after passing through the alignment step 5f) in the building site only once, because of the clearly visible dimensional deviations.
  • the two iteration runs for the two floor scaffolds 1 1, 12 are each shown with a dotted and dashed line, not indicated by a reference numeral, while the corresponding one Target state is illustrated in each case by a horizontal line shown by a solid line.
  • a sufficient approximation to a predetermined desired state of the cross-sectional contour of the fuselage section 10 can be made clear for example in a screen mask for displaying further comparison results on a monitor by means of a red or green traffic light signal.
  • a coordinate system 16 with an x-axis, a y-axis and a z-axis illustrates the position of the fuselage section 10 and the two floor scaffolds 1 1, 12 in space, wherein the zero point (origin of the coordinate system 16) in the common intersection of x- Axis, the y-axis and the z-axis.
  • FIG. 5 illustrates in a schematic side view an exemplary embodiment of a construction site for carrying out the method, in particular method steps 5a) to 5f).
  • a construction site 17 configured as a preferably combined alignment and assembly site for producing a fuselage section 18 in a four-shell construction includes, inter alia, two side shell positioners 19, with which two side shells 21, 22 can be moved or aligned freely in space.
  • the side shells 21, 22 are preferably automatically accommodated by the side shell positioners 19, 20 by means of connecting elements, not shown, and can be fixed in position thereon.
  • a coordinate system 23 with an x-axis, a y-axis and a z-axis illustrates the position of all components of the building site 17 in three-dimensional space.
  • the orientation of the three orthogonal axes of the coordinate system 23 corresponds to the alignment of the axes of the coordinate systems in FIGS. 3, 4.
  • the soschalenpositionierer 19,20 and with them the side shells 21, 22 are moved by means not shown actuators parallel to the axes of the coordinate system 23.
  • the side dish positioners 19, 20 can optionally also be designed to be pivotable about at least one spatial axis of the coordinate system 23.
  • a lower shell 24 is retracted and aligned by means of a Unterschalenpositionierers, for example in the form of an underfloor conveyor vehicle 25 in the building site 17.
  • the lower shell 24 rests on a so-called pallet 26 on the underfloor transport vehicle 25.
  • the underfloor transport vehicle 25 permits at least one positioning capability of the lower shell 24 parallel to the three axes of the coordinate system 23, but may optionally also be provided via at least one pivoting system. axle. Also, the lower shell 24 is automatically fixable on the pallet 26 by means not shown connection organs and optionally detachable again.
  • the building site 17 has a presentation frame 27 for positioning and for driving in at least one floor scaffold 28 in the fuselage section 18. The equipment of the building site 17 is completed by an upper positioner 29 for aligning an upper shell 30. Both the presentation frame 27 and the upper shell positioner 29 allow at least one positioning of the upper shell 30 and the floor frame 28 parallel to each axis of the coordinate system 23.
  • Both the Oberschalenpositionierer 29 and the recuperativelytriglycerol 29 have automatically operated connection organs, which automatically fixes the position fixing and optionally also a solution of the floor frame 28 and allow the upper shell 30.
  • the side shells 21, 22, the lower shell 24, the floor scaffold 28, the upper shell 30 and the fuselage section 18 to be added or to be integrated therefrom constitute the substructure groups in the sense of the method sequence outlined in FIG.
  • the side dish positioners 19, 20, the top and bottom tray positioners 29, as well as the presentation frame 27 are positioning devices that allow for automated, virtually free alignment of the subassemblies to be mated in the building site in space. Furthermore, in the field of building site 17 in Fig. 5, not shown joining devices, such as rivet, bolt, gluing and / or welding machines, provided with automatic handling devices, such as standard articulated robots with multiple degrees of freedom and / or Portal robots, can be realized. In addition, not shown in the building site 17 measuring devices, such as laser trackers, photogrammetric devices and / or manually operated measuring devices provided to generate usually electronically directly evaluable and further processable measurements that are needed to carry out the process.
  • joining devices such as rivet, bolt, gluing and / or welding machines
  • automatic handling devices such as standard articulated robots with multiple degrees of freedom and / or Portal robots
  • All motion sequences of the two side shell positioners 19, 20 of the underfloor transport vehicle 25 with the lower shell 24 accommodated on the pallet 26 and the upper shell positioner 29 within the building site 17 are preferably controlled by at least one control and / or regulating device subordinate to the higher-level computer unit.
  • two work platforms, not shown, accessible and freely positionable in space working platforms can be provided on both sides of the upper shell 29 of the fuselage section 18. This workstation Men's manual intervention in the production process makes it easier to carry out manual reworking in a simple way.
  • the inventive method allows, in particular by the proposed feedback, a successive optimization of the manufacturing processes of large-sized components.
  • the method is not limited to the application in joining processes in the field of section assembly in aircraft, as schematically indicated in Fig. 5, limited.
  • the widest variety of possible applications arise in the field of general mechanical engineering, in the field of vehicle construction, shipbuilding, special machine construction and in the manufacture of wind turbines.

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Abstract

Description

Verfahren zur rückkopplungsbasierten Optimierung eines Messdatenlebens- zyklus bei Fügeprozessen in der Fertigung Method for the feedback-based optimization of a measurement data life cycle in joining processes in production
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rückkopplungsbasierten Optimierung eines Messdatenlebenszyklus bei Fügeprozessen in der Fertigung, insbesondere bei der Herstellung von Flugzeugen sowie im allgemeinen Maschinenbau.The invention relates to a method for the feedback-based optimization of a measured data life cycle in joining processes in manufacturing, in particular in the manufacture of aircraft and in general mechanical engineering.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Moreover, the invention relates to a device for carrying out the method according to the invention.
Mit Beginn der Fertigung des Großraumflugzeugs A380 wurde ein neues Montagekonzept eingeführt. Bisher wurden starre Bauvorrichtungen verwendet, die eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Bauteile gewährleisteten. Sie sind jedoch sehr kostenintensiv und platzaufwändig, da für jedes Bauteil eine separate Vorrichtung bereitgestellt werden muss. Ein messtechnischer Nachweis erfolgte in der Regel nur in Form einer periodischen Überprüfung der Bauvorrichtung.With the start of production of the A380 wide-bodied aircraft, a new assembly concept was introduced. So far, rigid construction devices have been used, which ensured a high accuracy and reproducibility of the components. However, they are very expensive and space-consuming, since a separate device must be provided for each component. A metrological proof was usually only in the form of a periodic review of the construction device.
In die neuen, flexibleren Bauvorrichtungen können verschiedenartige Bauteile aufgenommen werden. Dies geschieht zum Beispiel bei der Sektionsmontage. Hierbei werden firmenintern und/oder extern vorgefertigte Bauteile (Schalen) in so genann- ten Bauplätzen schrittweise zu einer vollständigen Sektion integriert, das heißt ausgerichtet und zusammengefügt. Die Unterbaugruppen (z.B. Strukturkomponenten, wie beispielsweise Schalen, Fußbodengerüste oder technische Systemkomponenten) werden zum Teil nur über drei Aufnahmepunkte aufgenommen und durch entsprechende Positionierer im Raum ausgerichtet. Mehrere derart vorgefertigte Rumpfsektionen werden in einem weiteren Bauplatz hintereinander ausgerichtet und anschließend zu einem vollständigen Flugzeugrumpf zusammengefügt. Systematische Verformungen, bedingt durch Einbaulage und Eigengewicht der Unterbaugruppen, sind deshalb zu vermuten. Im Rahmen der Prozesssteuerung, Fertigung und der Qualitätssicherung gewinnt damit die kontinuierliche Vermessung, das Messdatenmanagement und die Analyse während der Fertigung der Bauteile und ihrer Bauvorrichtungen zur Beurteilung der Reproduzierbarkeit des Fertigungsverfahrens und der Bauteilgüte an Bedeutung.In the new, more flexible construction devices various components can be added. This happens, for example, during section assembly. Here prefabricated components (shells) are internally and / or externally integrated in so-called building sites in stages to a complete section, that is aligned and assembled. The subassemblies (eg structural components, such as shells, floor scaffoldings or technical system components) are partially recorded only over three receiving points and aligned by corresponding positioners in space. Several such prefabricated fuselage sections are aligned in a further building site one behind the other and then assembled into a complete fuselage. Systematic deformations due to installation position and dead weight of the subassemblies are therefore to be assumed. In the context of process control, production and quality assurance, continuous measurement, the Measurement data management and the analysis during the manufacture of the components and their construction devices to assess the reproducibility of the manufacturing process and the component quality in importance.
Im Rahmen der aus dem Stand der Technik bekannten Sektionsbauweise sind solche Bauplätze in der Regel nur als "Insellösungen" ausgestaltet, das heißt die in einem Bauplatz stattfindenden Prozesse laufen unabhängig von den Prozessen in weiteren vorgeschalteten oder nachgeschalteten Produktionsstufen ab. Diese Vorgehensweise weist jedoch den Nachteil auf, dass Ergebnisse, die sich beispielswei- se aus der Vermessung von Bauteilen ergeben, nicht effizient in die vor- oder nachgeschalteten Produktionsprozesse integriert werden können. Hierdurch werden fehlerträchtige manuelle und/oder redundante Eingriffe in die in den Bauplätzen ablaufenden Fertigungsschritte notwendig, wodurch der Montageaufwand signifikant erhöht wird und die Produktivität und die Qualität beeinträchtigt werden. Darüber hin- aus führen Schnittstellenprobleme zwischen den einzelnen Bauplätzen zu Informationsverlusten, die oftmals eine zeitaufwändige erneute Dateneingabe bereits angefallener Daten in einem vorgeschalteten oder nachgeschalteten Bauplatz erfordern.Within the framework of the section construction method known from the prior art, such building sites are generally designed only as "isolated solutions", that is, the processes taking place in a building site take place independently of the processes in further upstream or downstream production stages. However, this approach has the disadvantage that results resulting, for example, from the measurement of components can not be efficiently integrated into the upstream or downstream production processes. As a result, error-prone manual and / or redundant interventions in the running in the construction sites manufacturing steps are necessary, whereby the assembly cost is significantly increased and the productivity and quality are affected. In addition, interface problems between the individual building sites lead to information losses, which often require time-consuming re-entry of data already incurred in an upstream or downstream building site.
Das nach dem Stand der Technik ferner fehlende global vernetzte und medien- bruchfreie Datenmanagement führt dazu, dass keine aktuellen Informationen über den jeweiligen Fertigungsstatus dezentral abrufbar sind und beispielsweise Toleranzüberschreitungen während des Fertigungsablaufs nicht erkennbar und behebbar sind. Abgesehen hiervon erfolgt in bestehenden Bauplätzen keine automatisierte Weiterleitung und Weiterverarbeitung von Messdaten einschließlich einer Berück- sichtigung von ermittelten Messdaten aus vorhergehenden Messzyklen, so dass eine schrittweise Verbesserung der Fertigungsqualität zwischen den im Rahmen der Sektionsbauweise zu fügenden Bauteilen erschwert wird.The lack of globally networked and media-break-free data management according to the prior art also means that no current information about the respective production status can be retrieved locally and, for example, tolerance overruns during the production sequence can not be identified and eliminated. Apart from this, there is no automated forwarding and further processing of measurement data in existing construction sites, including consideration of determined measurement data from previous measurement cycles, so that a gradual improvement of the manufacturing quality between the components to be joined in the section construction is made more difficult.
Aufgrund der vorstehend aufgezeigten Nachteile können die bestehenden Ferti- gungsprozesse zur Herstellung von Flugzeugen im Wege der Sektionsbauweise nur bedingt künftigen Anforderungen mit global verteilten Fertigungsstätten gerecht werden.Due to the above-mentioned disadvantages, the existing production processes for the production of aircraft by way of section construction can meet only partially future requirements with globally distributed production facilities.
Steigender weltweiter Wettbewerb hat im Hinblick auf die Qualität zu zunehmend höheren Kundenerwartungen geführt. Zur Sicherung und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit passen Industrieunternehmen ihre Produkte zunehmend den Erfor- dernissen und individuellen Anforderungen ihrer Kunden an. Um konkurrenzfähig zu sein und um eine gute wirtschaftliche Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten, müssen Organisationen und/oder Lieferanten zunehmend effektive und effiziente Systeme anwenden. Solche Systeme sollten zu kontinuierlichen Qualitätsverbesserungen und zunehmender Zufriedenheit der Kunden und anderer Interessenpartner der Organisation führen. Damit eine solche Organisation effektiv funktionieren kann, muss sie zahlreiche miteinander verknüpfte Tätigkeiten erkennen, leiten und lenken. Eine Tätigkeit, die Ressourcen verwendet und die ausgeführt wird, um die Umwandlung von Eingaben in Ergebnisse zu ermöglichen, kann als ein Prozess angesehen wer- den. Oft bildet das Ergebnis des einen Prozesses die direkte Eingabe für den nächsten. Die hierfür einschlägigen internationalen Normen der EN ISO 9000- Familie 1) bieten einen Leitfaden für einen prozessorientierten Ansatz. Messprozesse sind im Kontext dieser Anmeldung als spezielle Prozesse aufzufassen, die zur Qualitätssteigerung der von einer Organisation hergestellten Produkte beitragen.Increasing global competition has led to increasingly higher customer expectations in terms of quality. In order to safeguard and increase competitiveness, industrial companies are increasingly adapting their products to the requirements of requirements and individual requirements of their customers. In order to be competitive and to maintain good economic performance, organizations and / or suppliers must increasingly apply effective and efficient systems. Such systems should lead to continuous quality improvements and increased satisfaction of customers and other stakeholders of the organization. For such an organization to function effectively, it must identify, guide and direct many interlinked activities. An activity that uses resources and that is executed to enable the conversion of inputs into results can be considered as a process. Often, the result of one process is the direct input for the next one. The relevant international standards of the EN ISO 9000 family 1) provide a guideline for a process-oriented approach. In the context of this application, measurement processes are to be understood as special processes that contribute to increasing the quality of the products manufactured by an organization.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben aufgeführten Nachteile der bekannten Fertigungsprozesse zu vermeiden und den Fügeprozess in der Fertigung bereits vor dem Produktionsbeginn der Bauteile durch statistisch gestützte Analyse und Simulation, Konsistenzprüfung, eine darauf ausgerichtete Vermessung und Ausrichtung von Bauteilen mit anschließendem Soll-Ist-Vergleich, Evaluierung und Ergebnisrückkopplung in den nachfolgenden Prozesszyklus zu optimieren. Darüber hinaus lassen sich über den Rückkopplungsmechanismus die Fügeprozesse in der Fertigung sukzessive verbessern, Fertigungszeiten verkürzen und im Ergebnis die Fertigungskosten reduzieren.The object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages of the known manufacturing processes and the joining process in the production before the start of production of the components by statistically based analysis and simulation, consistency check, a targeted alignment and alignment of components with subsequent target actual To optimize comparison, evaluation and result feedback in the subsequent process cycle. In addition, the joining processes in production can be successively improved via the feedback mechanism, shorten production times and, as a result, reduce the production costs.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten gemäß Patentanspruch 1 gelöst:The object of the invention is achieved by a method with the following method steps according to claim 1:
1 ) Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund von Annahmen, insbesonde- re von Fertigungsdaten, zur Erstellung eines initialen Fertigungskonzeptes und/oder Prüfkonzeptes,1) Analysis and simulation of the production on the basis of assumptions, in particular of production data, for the creation of an initial production concept and / or test concept,
2) Erstellung und/oder Adaption eines Fertigungs- und/oder eines Prüfauftrages,2) creation and / or adaptation of a production and / or inspection order,
1 ) Mit der Veröffentlichung der EN ISO 9001 2000 werden die EN ISO 9001 1994 - EN ISO 9003 1994 ersetzt 3) Konsistenzprüfung des Fertigungs- und/oder des Prüfauftrages, 1) With the publication of EN ISO 9001 2000 the EN ISO 9001 1994 - EN ISO 9003 1994 is replaced 3) Consistency check of the production and / or inspection order,
4) Export und Speicherung des Fertigungs- und/oder des Prüfauftrages,4) export and storage of the manufacturing and / or test order,
5) Ausrichten und/oder Fügen eines Bauteils aus mindestens zwei Unterbaugruppen in einem Bauplatz, 6) Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund realer Messergebnisse sowie5) Aligning and / or joining a component from at least two subassemblies in a building site, 6) analysis and simulation of production based on real measurement results and
Rückkopplung eines optimierten Fertigungs- und/oder Prüfkonzeptes in den Verfahrensschritt 2), und 7) mindestens einmalige Wiederholung der Verfahrensschritte 2) bis 6).Feedback of an optimized production and / or test concept in process step 2), and 7) at least one repetition of process steps 2) to 6).
Infolge der im Verfahrensschritt 6) vorgesehenen Rückkopplung erlaubt das Verfahren im Ergebnis eine sukzessive Minimierung von insbesondere Toleranzabweichungen bei Fügeprozessen über den gesamten Lebensdauerzyklus der Messwerte hinweg. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Transparenz komplexer, gegebenenfalls weltweit verteilter Fertigungsprozesse bei der Bauteilherstellung verbessert und zugleich eine jederzeitige globale Kontrolle des jeweiligen Fertigungsstatus eröffnet. Hierdurch werden neben einer Qualitätserhöhung der hergestellten Produkte zugleich die Produktionskosten minimiert.As a result of the feedback provided in method step 6), the method as a result allows a successive minimization of, in particular, tolerance deviations in joining processes over the entire service life cycle of the measured values. By means of the method according to the invention, the transparency of complex, possibly globally distributed, production processes in the production of components is improved and, at the same time, global control of the respective production status is opened at all times. As a result, in addition to an increase in the quality of the manufactured products, the production costs are minimized at the same time.
Nach Maßgabe einer Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fertigungsdaten unter anderem Prüfmerkmale, Messgrößen, Toleranzen und Ausrichtparameter umfassen.In accordance with a further development of the method, it is provided that the production data include, among other things, test features, measured variables, tolerances and alignment parameters.
Hierdurch ist sichergestellt, dass alle für die Produktqualität zentralen Parameter in das erfindungsgemäße Verfahren einfließen.This ensures that all parameters which are central to product quality are incorporated into the method according to the invention.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass in einem Verfahrensschritt 5a) eine Vermessung der Unterbaugruppen und ein Abspeichern von hieraus gewonnenen metrologischen Messgrößen erfolgt.A further advantageous embodiment of the method provides that in a method step 5a), a measurement of the subassemblies and a storage of metrological parameters obtained therefrom takes place.
Infolge der realen Vermessung der zusammen zu fügenden Unterbaugruppen wird in Verbindung mit der Rückkopplung der sich hieraus ergebenden korrigierten Prüf- merkmale und Messgrößen sowie der optimierten Toleranz und Ausrichtparameter im Verfahrensschritt 6) eine kontinuierliche Überwachung und Verbesserung des laufenden Fertigungsprozesses auf der Grundlage der physischen Bauteildaten ermöglicht.As a result of the real measurement of the subassemblies to be joined together, in conjunction with the feedback of the resulting corrected test features and metrics and the optimized tolerance and alignment parameters in step 6), continuous monitoring and improvement of the ongoing manufacturing process based on the physical component data is enabled ,
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den nachfolgenden Patentansprüchen dargelegt. Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den folgenden Merkmalen gemäß Patentanspruch 16 gelöst: a) mindestens ein Bauplatz, b) mindestens eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zweiFurther advantageous embodiments of the method are set forth in the following claims. In addition, the object of the invention is achieved by a device having the following features according to claim 16: a) at least one construction site, b) at least one positioning device for aligning the at least two
Unterbaugruppen, c) mindestens eine Fügeeinrichtung zum Fügen der mindestens zwei Unterbaugruppen, d) mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Kontrolle der min- destens einen Positioniereinrichtung und/oder der mindestens einen Fügeeinrichtung in Abhängigkeit von den Verfahrensergebnissen, und e) mindestens eine der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung übergeordnete Rechnereinheit mit mindestens einem Prozessor, mindestens einem Datenspeicher und mindestens einem Zentralspeicher.Sub-assemblies, c) at least one joining device for joining the at least two subassemblies, d) at least one control and / or regulating device for controlling the at least one positioning device and / or the at least one joining device as a function of the method results, and e) at least one the at least one control and / or regulating device superordinate computer unit with at least one processor, at least one data memory and at least one central memory.
Ein Bauplatz zur Durchführung des Verfahrens verfügt über mindestens eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zwei Unterbaugruppen sowie über mindestens eine Fügeeinrichtung zum Zusammenfügen der Unterbaugruppen. Darüber hinaus sind Messeinrichtungen, wie beispielsweise Lasertracker und/oder pho- togrammetrische Messeinrichtungen zur automatisierten Vermessung der zusammen zu fügenden Unterbaugruppen vorgesehen. Mittels der vorzugsweise vollautomatisierten Messeinrichtungen erfolgt im Verfahrensschritt 5a) eine Vermessung der Unterbaugruppen. Ergänzend können auch manuell zu betätigende Messeinrichtungen im Bauplatz vorgesehen sein. Sämtliche Positioniereinrichtungen, Fügeeinrichtungen sowie die Messeinrichtungen werden bevorzugt von mindestens einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung kontrolliert und vollautomatisch betrieben, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtungen von der mindestens einen übergeordneten Rechnereinheit kontrolliert werden. Der übergeordneten Rechnereinheit obliegt ferner die Kontrolle des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs. In der Rechnereinheit ist ferner mindestens ein Datenspeicher und mindestens ein Zentralspeicher enthalten, die von jedem Verfahrensanwender zur Kontrolle des Produktionsflusses dezentral und erforderlichenfalls auch global abrufbar sind. Der mindestens eine Datenspeicher und der mindestens eine zentrale Speicher können beispielsweise in der Form einer Datenbank derart organisiert sein, dass ein dezentraler Abruf der darin enthaltenen Informationen durch die Angabe verschiedenster Suchkriterien möglich ist. Die übergeordnete Rechnereinheit kann mit einer zentralen, mindestens einen Prozessor aufweisenden Rechnereinheit und/oder durch eine Zusammenschaltung einer Vielzahl weniger leistungsstarker zentraler und/oder dezentraler Rechnereinheiten gebildet sein, die über geeignete Informationsübertragungskanäle miteinander verbunden sind. Mittels geeigneter, mit der übergeordneten Rechnereinheit verbundener Datensichtgeräte lässt sich der aktuelle Fertigungsstatus eines jeden aus Unterbaugruppen zusammen zu fügenden Bauteils lokal und/oder global visualisie- ren und kontrollieren. Infolge der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können in dem Bau- platz großformatige Unterbaugruppen zu fertigen Bauteilen mit höchsten Qualitätsstandards integriert werden. Etwaige in den Ausricht- und Fügeprozess eingetragene Ungenauigkeiten, die beispielsweise durch massebedingte Deformationen der Positioniereinrichtungen und/oder der Unterbaugruppen selbst hervorgerufen werden können, sind mittels des Verfahrens erkennbar und mit dauerhafter Wirkung für spätere Bauteilgenerationen kompensierbar. Darüber hinaus können diese, sich in der laufenden Fertigung herausstellenden und verfahrensgemäß ausgeglichenen Ungenauigkeiten bereits während des Designprozesses zukünftiger Generationen von vorzufertigenden Unterbaugruppen "a priori" Berücksichtigung finden. Als ein Resultat einer verfahrensgemäßen Produktion können für den Fertigungsprozess unter anderem weniger massiv, das heißt statisch leichter, ausgeführte Positioniereinrichtungen Verwendung finden, wobei zugleich eine signifikante Steigerung der Fertigungsqualität erreichbar ist und sich nebenbei noch ein erhebliches Kosteneinsparungspotenzial einstellt.A construction site for carrying out the method has at least one positioning device for aligning the at least two subassemblies and at least one joining device for joining the subassemblies. In addition, measuring devices, such as laser trackers and / or photogrammetric measuring devices for automated measurement of the subassemblies to be joined together are provided. By means of the preferably fully automated measuring devices, a measurement of the subassemblies takes place in method step 5a). In addition, manually operated measuring devices can be provided in the construction site. All positioning devices, joining devices and the measuring devices are preferably controlled by at least one control and / or regulating device and operated fully automatically, wherein the control and / or regulating devices are controlled by the at least one higher-level computer unit. The higher-level computer unit is also responsible for the control of the process sequence according to the invention. The computer unit also contains at least one data memory and at least one central memory, which can be called up decentralized and, if necessary, also globally by each process user for controlling the production flow. The at least one data memory and the at least one central memory can be organized, for example in the form of a database, in such a way that a decentralized retrieval of the information contained therein is possible by specifying various search criteria. The superordinate computer unit can be formed with a central computer unit having at least one processor and / or by an interconnection of a plurality of less powerful central and / or decentralized computer units, which are interconnected via suitable information transmission channels. By means of suitable, connected to the higher-level computer unit data display devices, the current manufacturing status of each of sub-assemblies to be joined together component locally and / or globally visualize and control. As a result of the application of the method according to the invention, large-size subassemblies can be integrated in the construction site into finished components with the highest quality standards. Any inaccuracies recorded in the alignment and joining process, which can be caused for example by mass-caused deformations of the positioning devices and / or the subassemblies themselves, can be recognized by means of the method and can be compensated with lasting effect for later component generations. In addition, these inaccuracies, which show up in ongoing production and are compensated according to the method, can already be considered "a priori" during the design process of future generations of subassemblies to be prefabricated. As a result of a process according to the production process, among other things less massive, that is to say static, executed positioning devices can be used for the production process, whereby at the same time a significant increase in production quality can be achieved and, incidentally, a considerable cost saving potential can be established.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Fig. 1 ,2 Eine zusammengehörige Darstellung des prinzipiellen Verfahrensablaufs,1, 2 A related representation of the basic process sequence,
Fig. 3,4 zwei Beispiele einer im Verfahrensschritt 5d) durchgeführten Bewertung, undFIG. 3.4 shows two examples of a valuation carried out in method step 5d), and
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Bauplatzes, in dem die Verfahrensschritte 5a-f) ablaufen. Anhand der beiden Fig. 1, 2, auf die das Ablaufdiagramm der besseren zeichnerischen Übersicht halber aufgeteilt wurde, soll zunächst der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur rückkopplungsbasierten Optimierung des Messdaten Ie- benszyklus bei Fügeprozessen in der Fertigung näher erläutert werden. Zunächst werden in einem dem Verfahren vorausgehenden Verfahrensschritt 0) mittels bekannter CAD-Systeme ein Bauteil-Design und ein Positionierer-Design erstellt. Das Bauteil-Design umfasst beispielsweise Geometriedaten der zu einem Bauteil zusammen zu fügenden Unterbaugruppen, während das Positionierer- Design unter anderem Geometriedaten der für den Fügeprozess in einem Bauplatz eingesetzten Positioniereinrichtungen umfasst. Entsprechend können auch Geometriedaten von im Bauplatz vorhandenen Fügeeinrichtungen eingespeist werden. Die hieraus resultierende Designspezifikation wird in einem Datenspeicher gespeichert. Das eigentliche Verfahren startet im Verfahrensschritt 1 ) mit der Analyse und der Simulation der Fertigung aufgrund von Annahmen auf der Grundlage der im Verfah- rensschritt 0) erzeugten Designspezifikation, aus der sich Prüfmerkmale, Messgrößen, Toleranzen sowie Ausrichtparameter ableiten, die beispielsweise die zusammen zu fügenden Unterbaugruppen, die Positioniereinrichtungen im Bauplatz sowie die Fügeeinrichtungen im Bauplatz betreffen können. Die Analyse und Simulation der genannten Größen kann durch geeignete statistische Verfahren, wie zum Bei- spiel mittels der so genannten "Monte Carlo"-Methode, erfolgen. Die sich aus dem Verfahrensschritt 1 ) ergebenden Prüfmerkmale, Messgrößen, Toleranzen sowie Ausrichtparameter werden in einem nicht näher bezeichneten Speicherschritt als ein initiales Fertigungs- und Prüfkonzept in einem Datenspeicher einer übergeordneten Rechnereinheit abgelegt. Im nachfolgenden Verfahrensschritt 2) wird aus dem initialen Fertigungs- und/oder Prüfkonzept die Erteilung und/oder die Adaption eines Fertigungs- und/oder Prüfauftrages abgeleitet. Der erteilte und/oder der adaptierte Fertigungs- und/oder Prüfauftrag wird zum Beispiel in einem Speicherschritt in einem Zentralspeicher der übergeordneten Rechnereinheit abgelegt. Im Verfahrensschritt 3) wird der sich aus dem Verfahrensschritt 2) ergebende Fertigungs- und/oder Prüfauftrag nach erfolgter Speicherung in einem Zentralspeicher der Rechnereinheit einer Konsistenzprüfung, das heißt einer Plausibilitätskontrolle unterzogen. Wenn die Konsistenz des Fertigungs- und/oder Prüfauftrags nicht gegeben ist, wird in einer Konsistenzabfrage der Verfahrensablauf solange auf den Verfahrensschritt 2) zurückgeführt, bis die gewünschte Konsistenz gegeben ist. Im sich anschließenden Verfahrensschritt 4) wird der Fertigungs- und/oder Prüfauftrag exportiert und in einem nachgeschalteten Speicherschritt in einem Datenspeicher der Rechnereinheit abgespeichert. Der sich anschließende Verfahrensschritt 5) läuft im Wesentlichen in einem Bau- platz ab. In einem dem Verfahrensschritt 5) untergeordneten Verfahrensschritt 5a) erfolgt zunächst eine physikalische Vermessung der Unterbaugruppen mittels bekannter technischer Einrichtungen, wie beispielsweise einem Lasertracker und/oder photogrammetrischer Methoden. Die sich aus dem Verfahrensschritt 5a) ergebenden metrologischen Messgrößen werden in einem nachfolgenden Speicherschritt im Datenspeicher der Rechnereinheit abgelegt. An den Verfahrensschritt 5a) schließt sich ein Speicherschritt an, in dem diese gemessenen metrologischen Daten im Datenspeicher der Rechnereinheit abgelegt bzw. zwischengespeichert werden. In einem Verfahrensschritt 5b) erfolgt eine Auswertung der gewonnenen metrologischen Messgrößen. Das sich hieraus ergebende Messergebnis wird im Rahmen eines im Verfahrensschritt 5c) erfolgenden Soll-Ist-Vergleichs ausgewertet. In diesem Soll-Ist-Vergleich finden darüber hinaus die Ausrichtparameter und die Messgrößen aus dem im Verfahrensschritt 4) im Datenspeicher abgespeicherten Fertigungs- und/oder Prüfauftrag Berücksichtigung. Aus dem im Verfahrensschritt 5c) vollzogenen Soll-Ist-Vergleich resultiert eine Messabweichung. Diese Messabweichung erfährt in einem weiteren Verfahrensschritt 5d) eine Bewertung. In diese Bewertung fließen ferner Toleranzen des im Verfahrensschritt 4) in den Datenspeicher abgelegten Fertigungs- und/oder Prüfauftrags mit ein. Aus der im Verfahrensschritt 5d) erfolgenden Bewertung der Messabweichung ergeben sich Fertigungsdaten, die wiederum in einem Speicherschritt im Datenspeicher der Rechnereinheit gespeichert werden. Im Verfahrensschritt 5e) erfolgt eine Plausibili- tätskontrolle der importierten Fertigungsdaten und die Speicherung in einem Zentralspeicher der Rechnereinheit.Fig. 5 is a schematic representation of a construction site in which the process steps 5a-f) proceed. On the basis of the two FIGS. 1, 2, to which the flow chart has been split for the sake of clarity, the sequence of the method according to the invention for the feedback-based optimization of the measured data reading cycle in joining processes in production will first be explained in more detail. First, in a method step preceding method 0), a component design and a positioner design are created by means of known CAD systems. The component design includes, for example, geometry data of the subassemblies to be joined together to form a component, while the positioner design comprises, among other things, geometric data of the positioning devices used for the joining process in a building site. Accordingly, geometry data can also be fed from existing in the construction site joining devices. The resulting design specification is stored in a data store. The actual method starts in method step 1) with the analysis and the simulation of the production based on assumptions based on the design specification generated in method step 0), from which test characteristics, measured variables, tolerances and alignment parameters are derived, for example, those to be joined together Subassemblies that may relate to positioning devices in the construction site and the joining devices in the building site. The analysis and simulation of the variables mentioned can be carried out by suitable statistical methods, such as, for example, the so-called "Monte Carlo" method. The test features, measured variables, tolerances and alignment parameters resulting from method step 1) are stored in an unspecified memory step as an initial manufacturing and test concept in a data memory of a superordinate computer unit. In the following method step 2), the issuing and / or adaptation of a production and / or inspection order is derived from the initial production and / or inspection concept. The issued and / or the adapted manufacturing and / or test job is stored, for example, in a memory step in a central memory of the higher-level computer unit. In method step 3), the manufacturing and / or test order resulting from method step 2) after being stored in a central memory of the computer unit is subjected to a consistency check, that is to a plausibility check. If the consistency of the production and / or inspection order is not given, the process sequence is returned to method step 2) in a consistency query until the desired consistency is given. In the subsequent method step 4), the production and / or inspection order is exported and stored in a downstream memory step in a data memory of the computer unit. The subsequent process step 5) essentially takes place in one building. In a method step 5) subordinate process step 5a), a physical measurement of the subassemblies by means of known technical devices, such as a laser tracker and / or photogrammetric methods. The metrological measured variables resulting from method step 5a) are stored in the data memory of the computer unit in a subsequent memory step. At the step 5a) is followed by a storage step in which these measured metrological data are stored or cached in the data memory of the computer unit. In a method step 5b), an evaluation of the acquired metrological parameters takes place. The resulting measurement result is evaluated within the framework of a desired-actual comparison taking place in method step 5c). In addition, the alignment parameters and the measured variables from the production and / or test order stored in the data memory in method step 4) are taken into account in this target / actual comparison. From the setpoint / actual comparison carried out in method step 5c), a measurement deviation results. This measurement deviation is evaluated in a further method step 5d). Furthermore, tolerances of the manufacturing and / or test order stored in the data memory in method step 4) are included in this evaluation. From the evaluation of the measurement deviation taking place in method step 5d), manufacturing data results, which in turn are stored in a memory step in the data memory of the computer unit. In method step 5e), a plausibility check of the imported manufacturing data and the storage in a central memory of the computer unit takes place.
Dem Verfahrensschritt 5d) ist eine Toleranzabfrage nachgeschaltet, in der entschieden wird, ob eine Toleranzerfüllung vorliegt oder ob eine Toleranzüberschreitung gegeben ist.The process step 5d) is followed by a tolerance query, in which it is decided whether a tolerance fulfillment exists or whether a tolerance violation is given.
Ist die Toleranzerfüllung nach finaler Ausrichtung der Unterbaugruppen gegeben, liegt ein stabiler Fügeprozess vor, der zur Beendigung des Verfahrens führt. Ergibt die Toleranzabfrage jedoch eine Toleranzüberschreitung, so erfolgt im Verfahrensschritt 5g) eine Bewertung der Anzahl der definierten Iterationen. Dem Ver- fahrensschritt 5g) folgt eine Iterationsabfrage. Nach Durchlaufen dieser Iterationsabfrage verzweigt sich der Verfahrensablauf je nachdem, ob ein Inkrement n der be- reits durchlaufenen Iterationen kleiner oder gleich einer Konstante X ist oder ob das Inkrement n größer als die Konstante X ist, wobei die Konstante X für eine vorgegebene maximale Anzahl der Verfahrensdurchläufe steht. Ist das Inkrement n kleiner oder gleich der vorgegebenen Konstante X, so folgt auf den Verfahrensschritt 5g) der Verfahrensschritt 5f), in dem eine (erneute) Ausrichtung der im Bauplatz befindlichen Unterbaugruppen zur Schaffung des fertigen Bauteils erfolgen kann. Die räumliche Ausrichtung der Unterbaugruppen im Bauplatz kann zum Beispiel automatisiert mittels von der Rechnereinheit kontrollierten Positioniereinrichtungen erfolgen. Nach erfolgter Neuausrichtung der im Bauplatz zu- sammen zu fügenden Unterbaugruppen im Verfahrensschritt 5f) wird der Verfahrensablauf wieder mit dem Verfahrensschritt 5a) fortgesetzt. Ist das Inkrement n jedoch größer als die vorgegebene Konstante X, so wird der Verfahrenslauf nach dem Durchlaufen der Iterationsabfrage abgebrochen und mit einem Verfahrensschritt 6) fortgesetzt. Im Verfahrensschritt 6) erfolgt eine Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund der im Verfahrensschritt 5b) ermittelten realen Messergebnisse. Die sich hieraus ergebenden korrigierten Prüfmerkmale und Messgrößen sowie die optimierten Toleranzen und Ausrichtparameter werden in einem weiteren zwischengeschalteten Speicherschritt als ein optimiertes Ferti- gungs- und/oder Prüfkonzept im Datenspeicher der Rechnereinheit abgelegt. Die- ses im Datenspeicher befindliche optimierte Fertigungs- und/oder Prüfkonzept wird sodann auf den Verfahrensschritt 2) zurückgekoppelt, indem die Erstellung und/oder Adaption eines Fertigungs- und/oder Prüfauftrags vollzogen wird, wobei zugleich der Verfahrensablauf fortgesetzt wird. Die sich aus dem Verfahrensschritt 6) ergebende Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund der realen Messergebnisse wird abschließend mit einer im Zentralspeicher befindlichen Fertigungshistorie abgeglichen (vgl. Fig. 1 ).If the tolerance fulfillment after final alignment of the subassemblies is given, there is a stable joining process, which leads to the termination of the process. However, if the tolerance query results in a tolerance violation, an evaluation of the number of defined iterations takes place in method step 5g). The method step 5g) is followed by an iteration query. After passing through this iteration query, the process flow branches according to whether an increment n of the already passed iterations is less than or equal to a constant X, or if the increment n is greater than the constant X, where the constant X stands for a predetermined maximum number of process runs. If the increment n is smaller than or equal to the predetermined constant X, the method step 5g) is followed by the method step 5f), in which a (re) alignment of the subassemblies located in the construction site to create the finished component can take place. The spatial orientation of the subassemblies in the construction site can be automated, for example, by means of positioning units controlled by the computer unit. After the realignment of the subassemblies to be joined together in the construction site in method step 5f), the method sequence is continued again with method step 5a). However, if the increment n is greater than the predetermined constant X, the method run is aborted after passing through the iteration query and continued with a method step 6). In method step 6), an analysis and simulation of the production takes place on the basis of the real measurement results determined in method step 5b). The resulting corrected test features and measured variables as well as the optimized tolerances and alignment parameters are stored in an additional intermediate storage step as an optimized production and / or test concept in the data memory of the computer unit. This optimized production and / or test concept located in the data memory is then fed back to process step 2) by carrying out the creation and / or adaptation of a production and / or test order, wherein at the same time the process sequence is continued. The analysis and simulation of the production resulting from the process step 6) on the basis of the real measurement results is finally compared with a production history located in the central memory (see Fig. 1).
Die Fig. 3 zeigt eine Bildschirmmaske 1 eines von vielen möglichen Ergebnissen der im Verfahrensschritt 5d) vollzogenen Bewertung einer Messabweichung am Beispiel einer Rumpfsektion 2 (dargestellt ist die obere Hälfte einer Sektion) mit ei- nem darin aufgenommenen Fußbodengerüst 3, wobei die Rumpfsektion 2 wiederum mit mindestens zwei, nicht dargestellten, Seitenschalen sowie einer gleichfalls nicht eingezeichneten Oberschale gebildet ist.FIG. 3 shows a screen mask 1 of one of many possible results of the evaluation of a measurement deviation carried out in method step 5d) using the example of a fuselage section 2 (shown is the upper half of a section) with a floor frame 3 accommodated therein, the fuselage section 2 in turn is formed with at least two side shells, not shown, and also not shown upper shell.
Zwei strichpunktiert dargestellte Halbkreise 4,5 begrenzen ein Toleranzintervall 6, in dem sich eine Querschnittskontur der Rumpfsektion 2 bewegen darf, um beispiels- weise weitere nicht dargestellte Rumpfsektionen qualitätsgerecht an die Rumpfsektion 2 anfügen zu können. Ein mit einer punktierten Linie dargestellter Halbkreis 7 spiegelt den Idealverlauf (Soll-Zustand) einer Querschnittskontur der Rumpfsektion 2 wieder. Ein weiterer, mit einer durchgezogenen Linie gezeichneter Kurvenverlauf 8 illustriert den tatsächlichen Verlauf (Ist-Zustand) der Querschnittskontur der Rumpfsektion 2. Deutlich ist der Bildschirmmaske nach Fig. 2 zu entnehmen, dass der Ist-Zustand der Rumpfsektion 2 im vorgegebenen Toleranzintervall 6 liegt und somit den Qualitätsvorgaben genügt. Auf die Toleranzabweichungen im Hinblick auf das Fußbodengerüst 3 wird in diesem Kontext nicht näher eingegangen. Weiterhin ist in der Darstellung der Fig. 2 ein Koordinatensystem 9 dargestellt, dessen x-, y- und z-Achsen die drei Raumrichtungen symbolisieren. Definitionsgemäß verläuft die x-Achse parallel zur gedachten Flugrichtung der Rumpfsektion 2, während sich die y-Achse in der Flugrichtung gesehen quer zur x-Achse hin erstreckt und sich die z-Achse senkrecht von einem gedachten Untergrund hin nach oben erstreckt.Two semicircles 4, 5 shown by dash-dot lines delimit a tolerance interval 6 in which a cross-sectional contour of the fuselage section 2 is allowed to move in order, for example, to attach further fuselage sections, not shown, to the fuselage section 2 in a manner suitable for quality. A semicircle 7 shown by a dotted line reflects the ideal course (desired state) of a cross-sectional contour of the fuselage section 2 again. Another, drawn with a solid line curve 8 illustrates the actual course (actual state) of the cross-sectional contour of the fuselage section 2. It is clear from the screen of Fig. 2 can be seen that the actual state of the fuselage section 2 is within the predetermined tolerance interval 6 and thus satisfies the quality specifications. On the tolerance deviations with respect to the floor frame 3 is not discussed in this context. Furthermore, a coordinate system 9 is shown in the illustration of FIG. 2, whose x, y and z axes symbolize the three spatial directions. By definition, the x-axis runs parallel to the imaginary direction of flight of the fuselage section 2, while the y-axis extends transversely to the x-axis viewed in the direction of flight and the z-axis extends vertically upward from an imaginary ground.
Die Fig. 4 zeigt einen Teilaspekt des Verfahrens am Beispiel einer Ausrichtung einer Rumpfsektion in Relation zu einem weiteren, nicht dargestellten Bauteil, bei dem es sich zum Beispiel um eine anzufügende Rumpfsektion handelt. In einer Rumpfsektion 10 sind zwei Fußbodengerüste 1 1 ,12 aufgenommen. Ein mit einer durchgezogenen Linie dargestellter Kurvenverlauf 13 symbolisiert den idealen Verlauf, das heißt einen Soll-Zustand des Konturverlaufs der Rumpfsektion 10. Ein gestrichelt dargestellter weiterer Kurvenverlauf 14 spiegelt den erreichten Ist- Zustand der Querschnittskontur der Rumpfsektion 10 nach einem Iterationsdurchgang wieder, während ein punktierter Kurvenverlauf 15 den Zustand der Rumpfsektion 10 nach einem zweiten Durchlauf darstellt. Deutlich ist zu erkennen, dass sich die Rumpfsektion 10 nach nur zweimaligem Durchlaufen des Ausrichtungsschrittes 5f) dem mit der durchgezogenen Linie eingezeichneten Soll-Zustand der Querschnittsgeometrie weitgehend angenähert hat. In diesem Zustand könnten die in der Regel vier, in der Fig. 4 nicht einzeln eingezeichneten Schalensegmente untereinander sowie mit den Fußbodengerüsten 1 1 ,12 zur Schaffung der kompletten Rumpfsektion 10 vernietet und/oder verbolzt werden, was im nicht dargestellten Bauplatz zum Beispiel mittels vollautomatischer Nietroboter erfolgt. Nach dem nur einmaligen Durchlaufen des verfahrensgemäßen Ausrichtungsschrittes 5f) im Bauplatz kann hingegen aufgrund der deutlich sichtbaren Maßabweichungen noch keine Vernietung erfolgen. Entsprechend sind die beiden Iterations-Durchläufe für die bei- den Fußbodengerüste 1 1 ,12 jeweils mit einer, nicht mit einer Bezugsziffer versehenen, punktierten und gestrichelten Linie dargestellt, während der diesbezügliche Sollzustand jeweils durch eine mit einer durchgezogenen Linie dargestellte waagerechte Gerade verdeutlicht ist.FIG. 4 shows a partial aspect of the method using the example of an alignment of a fuselage section in relation to a further component, not shown, which is, for example, a fuselage section to be attached. In a fuselage section 10 two floor scaffolds 1 1, 12 are added. A curve 13 shown by a solid line symbolizes the ideal course, that is, a desired state of the contour of the fuselage section 10. A further curve 14 shown in dashed lines reflects the achieved actual state of the cross-sectional contour of the fuselage section 10 after an iteration passage, while a dotted Curve 15 represents the state of the fuselage section 10 after a second pass. It can clearly be seen that the fuselage section 10, after passing through the alignment step 5f twice only, has largely approximated the desired state of the cross-sectional geometry indicated by the solid line. In this state, the generally four, not shown individually in Fig. 4 shell segments with each other and with the floor scaffolds 1 1, 12 riveted to create the complete fuselage section 10 and / or be bolted, which in the building site, not shown, for example by means of fully automatic Riveting robot takes place. On the other hand, riveting can not yet take place after passing through the alignment step 5f) in the building site only once, because of the clearly visible dimensional deviations. Accordingly, the two iteration runs for the two floor scaffolds 1 1, 12 are each shown with a dotted and dashed line, not indicated by a reference numeral, while the corresponding one Target state is illustrated in each case by a horizontal line shown by a solid line.
Eine ausreichende Annäherung an einen vorgegebenen Soll-Zustand der Querschnittskontur der Rumpfsektion 10 kann beispielsweise in einer Bildschirmmaske zur Anzeige weiterer Vergleichsergebnisse auf einem Monitor durch ein rotes oder grünes Ampelsignal anschaulich gemacht werden. Ein Koordinatensystem 16 mit einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse veranschaulicht die Lage der Rumpfsektion 10 sowie der beiden Fußbodengerüste 1 1 ,12 im Raum, wobei der Nullpunkt (Ursprung des Koordinatensystems 16) im gemeinsamen Schnittpunkt der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse liegt.A sufficient approximation to a predetermined desired state of the cross-sectional contour of the fuselage section 10 can be made clear for example in a screen mask for displaying further comparison results on a monitor by means of a red or green traffic light signal. A coordinate system 16 with an x-axis, a y-axis and a z-axis illustrates the position of the fuselage section 10 and the two floor scaffolds 1 1, 12 in space, wherein the zero point (origin of the coordinate system 16) in the common intersection of x- Axis, the y-axis and the z-axis.
Die Fig. 5 veranschaulicht in einer schematischen Seitenansicht eine exemplarische Ausführungsform eines Bauplatzes zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere der Verfahrensschritte 5a) bis 5f). Ein als vorzugsweise kombinierter Ausrichtungs- und Fügebauplatz ausgestalteter Bauplatz 17 zum Herstellen einer Rumpfsektion 18 in Vierschalenbauweise umfasst unter anderem zwei Seitenschalenpositionierer 19,20, mit denen zwei Seitenschalen 21 ,22 frei im Raum verfahren bzw. ausgerichtet werden können. Die Seitenschalen 21 ,22 sind mittels nicht dargestellter Anbindungsorgane bevor- zugt automatisiert von den Seitenschalenpositionierern 19,20 aufnehmbar und an diesen in ihrer Lage fixierbar. Ein Koordinatensystem 23 mit einer x-Achse, einer y- Achse sowie einer z-Achse veranschaulicht die Lage aller Komponenten des Bauplatzes 17 im dreidimensionalen Raum. Die Ausrichtung der drei orthogonalen Achsen des Koordinatensystems 23 entspricht hierbei der Ausrichtung der Achsen der Koordinatensysteme in den Figuren 3,4. Die Seitenschalenpositionierer 19,20 und mit ihnen die Seitenschalen 21 ,22 sind mittels nicht näher dargestellter Aktuatoren parallel zu den Achsen des Koordinatensystems 23 verfahrbar. Darüber hinaus können die Seitenschalenpositionierer 19,20 optional auch um mindestens eine Raumachse des Koordinatensystems 23 herum schwenkbar ausgebildet sein. Eine Unterschale 24 wird mittels eines Unterschalenpositionierers, zum Beispiel in der Form eines Unterflur-Förderfahrzeuges 25 in den Bauplatz 17 eingefahren und ausgerichtet. Die Unterschale 24 liegt hierbei auf einer so genannten Pallung 26 auf dem Unterflur-Förderfahrzeug 25 auf. Das Unterflur-Förderfahrzeug 25 erlaubt zumindest eine Positionierbarkeit der Unterschale 24 parallel zu den drei Achsen des Koordinatensystems 23, kann optional aber auch über mindestens eine Schwenk- achse verfügen. Auch die Unterschale 24 ist auf der Pallung 26 mittels nicht dargestellter Anbindungsorgane automatisiert fixierbar und gegebenenfalls wieder lösbar. Ferner verfügt der Bauplatz 17 über einen Präsentierrahmen 27 zur Positionierung und zum Hineinfahren mindestens eines Fußbodengerüstes 28 in die Rumpfsektion 18. Vervollständigt wird die Ausstattung des Bauplatzes 17 durch einen Oberscha- Ienpositionierer 29 zur Ausrichtung einer Oberschale 30. Sowohl der Präsentierrahmen 27 als auch der Oberschalenpositionierer 29 erlauben zumindest eine Positionierung der Oberschale 30 bzw. des Fußbodengerüstes 28 parallel zu jeder Achse des Koordinatensystems 23. Sowohl der Oberschalenpositionierer 29 als auch der Präsentierrahmen 27 verfügen über automatisch betätigte Anbindungsorgane, die automatisiert die Lagefixierung und gegebenenfalls auch wieder eine Lösung des Fußbodengerüstes 28 und der Oberschale 30 erlauben. Die Seitenschalen 21 ,22, die Unterschale 24, das Fußbodengerüst 28, die Oberschale 30 sowie die hieraus zusammen zufügende bzw. zu integrierende Rumpfsektion 18 stellen die Unterbau- gruppen im Sinne des in Fig. 1 skizzierten Verfahrensablaufs dar.FIG. 5 illustrates in a schematic side view an exemplary embodiment of a construction site for carrying out the method, in particular method steps 5a) to 5f). A construction site 17 configured as a preferably combined alignment and assembly site for producing a fuselage section 18 in a four-shell construction includes, inter alia, two side shell positioners 19, with which two side shells 21, 22 can be moved or aligned freely in space. The side shells 21, 22 are preferably automatically accommodated by the side shell positioners 19, 20 by means of connecting elements, not shown, and can be fixed in position thereon. A coordinate system 23 with an x-axis, a y-axis and a z-axis illustrates the position of all components of the building site 17 in three-dimensional space. The orientation of the three orthogonal axes of the coordinate system 23 corresponds to the alignment of the axes of the coordinate systems in FIGS. 3, 4. The Seitenschalenpositionierer 19,20 and with them the side shells 21, 22 are moved by means not shown actuators parallel to the axes of the coordinate system 23. In addition, the side dish positioners 19, 20 can optionally also be designed to be pivotable about at least one spatial axis of the coordinate system 23. A lower shell 24 is retracted and aligned by means of a Unterschalenpositionierers, for example in the form of an underfloor conveyor vehicle 25 in the building site 17. The lower shell 24 rests on a so-called pallet 26 on the underfloor transport vehicle 25. The underfloor transport vehicle 25 permits at least one positioning capability of the lower shell 24 parallel to the three axes of the coordinate system 23, but may optionally also be provided via at least one pivoting system. axle. Also, the lower shell 24 is automatically fixable on the pallet 26 by means not shown connection organs and optionally detachable again. Furthermore, the building site 17 has a presentation frame 27 for positioning and for driving in at least one floor scaffold 28 in the fuselage section 18. The equipment of the building site 17 is completed by an upper positioner 29 for aligning an upper shell 30. Both the presentation frame 27 and the upper shell positioner 29 allow at least one positioning of the upper shell 30 and the floor frame 28 parallel to each axis of the coordinate system 23. Both the Oberschalenpositionierer 29 and the Präsentierrahmen 27 have automatically operated connection organs, which automatically fixes the position fixing and optionally also a solution of the floor frame 28 and allow the upper shell 30. The side shells 21, 22, the lower shell 24, the floor scaffold 28, the upper shell 30 and the fuselage section 18 to be added or to be integrated therefrom constitute the substructure groups in the sense of the method sequence outlined in FIG.
Die Seitenschalenpositionierer 19,20, die Ober- und Unterschalenpositionierer 29, sowie der Präsentierrahmen 27 stellen Positioniereinrichtungen dar, die eine automatisierte nahezu freie Ausrichtung der im Bauplatz zu fügenden Unterbaugruppen im Raum ermöglichen. Ferner sind im Bereich des Bauplatzes 17 in Fig. 5 nicht dargestellte Fügeeinrichtungen, wie zum Beispiel Niet-, Bolz-, Klebe- und/oder Schweißautomaten, vorgesehen, die mit automatischen Handhabungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Standard-Knickarmrobotern mit mehreren Freiheitsgraden und/oder Portalrobotern, realisiert sein können. Darüber hinaus sind im Bauplatz 17 nicht dargestellte Messeinrichtungen, wie zum Beispiel Lasertracker, Photogrammetrische Einrichtungen und/oder auch manuell zu betätigende Messeinrichtungen, vorgesehen, um in der Regel elektronisch direkt auswertbare und weiter verarbeitbare Messwerte zu erzeugen, die zur Durchführung des Verfahrens vonnöten sind. Sämtliche Bewegungsabläufe der beiden Seitenschalenpositionierer 19,20, des Unterflur-Förderfahrzeugs 25 mit der auf der Pallung 26 aufgenommenen Unterschale 24 sowie des Oberschalenpositionierers 29 innerhalb des Bauplatzes 17 werden bevorzugt von mindestens einer, der übergeordneten Rechnereinheit untergeordneten Steuer- und/oder Regeleinrichtung kontrolliert. Darüber hinaus können beidseitig zur Oberschale 29 der Rumpfsektion 18 zwei nicht dargestellte, begehbare und frei im Raum positionierbare Arbeitsplattformen vorgesehen sein. Diese Arbeitsplattfor- men erleichtern manuelle Eingriffe in den Fertigungsprozess und erlauben auf einfache Art und Weise beispielsweise die Durchführung manueller Nacharbeiten.The side dish positioners 19, 20, the top and bottom tray positioners 29, as well as the presentation frame 27 are positioning devices that allow for automated, virtually free alignment of the subassemblies to be mated in the building site in space. Furthermore, in the field of building site 17 in Fig. 5, not shown joining devices, such as rivet, bolt, gluing and / or welding machines, provided with automatic handling devices, such as standard articulated robots with multiple degrees of freedom and / or Portal robots, can be realized. In addition, not shown in the building site 17 measuring devices, such as laser trackers, photogrammetric devices and / or manually operated measuring devices provided to generate usually electronically directly evaluable and further processable measurements that are needed to carry out the process. All motion sequences of the two side shell positioners 19, 20 of the underfloor transport vehicle 25 with the lower shell 24 accommodated on the pallet 26 and the upper shell positioner 29 within the building site 17 are preferably controlled by at least one control and / or regulating device subordinate to the higher-level computer unit. In addition, on both sides of the upper shell 29 of the fuselage section 18, two work platforms, not shown, accessible and freely positionable in space working platforms can be provided. This workstation Men's manual intervention in the production process makes it easier to carry out manual reworking in a simple way.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt insbesondere durch die vorgesehene Rückkopplung eine sukzessive Optimierung der Herstellungsprozesse großformatiger Bauteile. Hierbei ist das Verfahren nicht auf die Anwendung bei Fügeprozessen im Bereich der Sektionsmontage beim Flugzeugbau, wie in Fig. 5 schematisch angedeutet, beschränkt zu sehen. Vielmehr ergeben sich vielfältigste Einsatzmöglichkeiten auf dem Gebiet des allgemeinen Maschinenbaus, im Bereich des Fahrzeug- baus, des Schiffbaus, des Sondermaschinenbaus sowie bei der Herstellung von Windenergieanlagen. The inventive method allows, in particular by the proposed feedback, a successive optimization of the manufacturing processes of large-sized components. Here, the method is not limited to the application in joining processes in the field of section assembly in aircraft, as schematically indicated in Fig. 5, limited. On the contrary, the widest variety of possible applications arise in the field of general mechanical engineering, in the field of vehicle construction, shipbuilding, special machine construction and in the manufacture of wind turbines.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bildschirmmaske1 screen mask
2 Rumpfsektion2 fuselage section
3 Fußbodengerüst3 floor scaffolding
4 Halbkreis] r-Toleranzintervall 5 Halbkreis !4 semicircle tolerance interval 5 semicircle!
6 Toleranzintervall6 tolerance interval
7 Halbkreis (Soll-Zustand)7 semicircle (target state)
8 Kurvenverlauf (Ist-Zustand)8 Curve course (actual state)
9 Koordinatensystem9 coordinate system
10 Rumpfsektion10 fuselage section
1 1 Fußbodengerüst1 1 floor scaffolding
12 Fußbodengerüst12 floor scaffolding
13 Kurvenverlauf (Soll-Zustand Querschnittskontur)13 Curve course (nominal state of cross section contour)
14 Kurvenverlauf (1. Durchlauf Ist-Zustand)14 Curve course (1st pass actual state)
15 Kurvenverlauf (2. Durchlauf Ist-Zustand)15 curve (2nd pass current state)
16 Koordinatensystem16 coordinate system
17 Bauplatz17 building site
18 Rumpfsektion18 fuselage section
19 Seitenschalenpositionierer19 side dish positioner
20 Seitenschalenpositionierer20 side dish positioner
21 Seitenschale21 side shell
22 Seitenschale22 side shell
23 Koordinatensystem23 coordinate system
24 Unterschale24 lower shell
25 Unterflur-Förderfahrzeug25 Underground conveyor vehicle
26 Pallung26 Pallung
27 Präsentierrahmen27 presentation frame
28 Fußbodengerüst28 floor scaffolding
29 Oberschalenpositionierer29 Upper shell positioner
30 Oberschale 30 upper shell

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur rückkopplungsbasierten Optimierung eines Messdatenlebenszyklus bei Fügeprozessen in der Fertigung, insbesondere bei der Herstellung von Flugzeu- gen sowie im allgemeinen Maschinenbau, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:1. A method for the feedback-based optimization of a measured data life cycle in joining processes in manufacturing, in particular in the manufacture of aircraft and in general mechanical engineering, comprising the following method steps:
1 ) Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund von Annahmen, insbesondere von Fertigungsdaten, zur Erstellung eines initialen Fertigungskonzeptes und/oder Prüfkonzeptes, 2) Erstellung und/oder Adaption eines Fertigungs- und/oder eines Prüfauftrages,1) analysis and simulation of production on the basis of assumptions, in particular of manufacturing data, for the production of an initial production concept and / or test concept, 2) creation and / or adaptation of a production and / or test order,
3) Konsistenzprüfung des Fertigungs- und/oder des Prüfauftrages,3) Consistency check of the production and / or inspection order,
4) Export und Speicherung des Fertigungs- und/oder des Prüfauftrages,4) export and storage of the manufacturing and / or test order,
5) Ausrichten und/oder Fügen eines Bauteils aus mindestens zwei Unterbau- gruppen in einem Bauplatz (17),5) aligning and / or joining a component comprising at least two subassemblies in a building site (17),
6) Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund realer Messergebnisse sowie Rückkopplung eines optimierten Fertigungs- und/oder Prüfkonzeptes in den Verfahrensschritt 2), und6) analysis and simulation of production based on real measurement results and feedback of an optimized manufacturing and / or testing concept in the process step 2), and
7) mindestens einmalige Wiederholung der Verfahrensschritte 2) bis 6).7) at least one repetition of the process steps 2) to 6).
2. Verfahren nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsdaten unter anderem Prüfmerkmale, Messgrößen, Toleranzen und Ausrichtparameter umfassen.2. The method according to claim 1, characterized in that the manufacturing data include, among other test characteristics, measurements, tolerances and alignment parameters.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt 5a) eine Vermessung der Unterbaugruppen und ein Abspeichern von hieraus gewonnenen metrologischen Messgrößen erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in a method step 5a) a measurement of the subassemblies and a storage of the metrological parameters obtained therefrom takes place.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt 5b) eine Auswertung der im Verfahrensschritt 5a) gewonnenen metrologischen Messgrößen erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that carried out in a method step 5b) an evaluation of the method in step 5a) obtained metrological parameters.
5. Verfahren nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt 5c) ein Soll-Ist-Vergleich zwischen Ausrichtparametern so- wie Messgrößen, die im Verfahrensschritt 4) gespeichert wurden und dem im Ver- fahrensschritt 5b) ermittelten Messergebnis zur Ermittlung einer Messabweichung erfolgt.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that in a method step 5c) a desired-actual comparison between alignment parameters as well as measured variables, which were stored in step 4) and the step 5b) determined measurement result for determining a measurement deviation takes place.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Ver- fahrensschritt 5c) ermittelte Messabweichung in einem Verfahrensschritt 5d) zur6. The method according to claim 5, characterized in that in step 5c) determined measurement error in a step 5d) for
Bewertung der Messabweichung mit den im Verfahrensschritt 4) gespeicherten Toleranzen verglichen wird.Evaluation of the measurement error with the tolerances stored in step 4) is compared.
7. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Ver- fahrensschritt 5d) ermittelte Bewertung der Messabweichung Fertigungsdaten darstellt, die nach dem Durchlaufen einer Plausibilitätskontrolle in einem Verfahrensschritt 5e) in eine Fertigungshistorie importiert werden.7. Method according to claim 6, characterized in that the evaluation of the measurement deviation ascertained in method step 5d) represents production data which are imported into a production history after passing through a plausibility check in a method step 5e).
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Toleranzabfrageschritt geprüft wird, ob die Toleranzen erfüllt sind, wobei das Verfahren im Fall einer Toleranzerfüllung beendet und im Fall einer Toleranzüberschreitung mit einem Verfahrensschritt 5g) zur Bewertung der Anzahl n der Iterationen fortgesetzt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that it is checked in a tolerance query step, whether the tolerances are satisfied, the method is terminated in the case of a tolerance fulfillment and in the case of a tolerance violation with a method step 5g) for evaluating the number n of iterations continues ,
9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dem Verfahrensschritt 5g) nachfolgenden Iterationsabfrage eine Auswertung des Inkre- mentes n der bereits durchlaufenen Iterationen derart erfolgt, dass in einem Verfahrensschritt 5f) eine erneute Ausrichtung der mindestens zwei Unterbaugruppen erfolgt und sich eine Wiederholung des Verfahrensschrittes 5a) anschließt, wenn das Inkrement n kleiner oder gleich einer Konstante X ist, oder dass das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 6) fortgesetzt wird, wenn das Inkrement n größer als die Konstante X ist, wobei die Konstante X einer vorgegebenen maximalen Anzahl der zu durchlaufenden Iterationen entspricht.9. Method according to claim 8, characterized in that in an iteration query following the method step 5g) an evaluation of the increment n of the iterations already carried out takes place in such a way that the at least two subassemblies are reoriented in a method step 5f) and a Repetition of the method step 5a) follows, if the increment n is less than or equal to a constant X, or that the method is continued with the method step 6), if the increment n is greater than the constant X, wherein the constant X of a predetermined maximum number corresponds to the iterations to be traversed.
10. Verfahren nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt 6) eine Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund realer Messergebnisse erfolgt, wobei hieraus ermittelte korrigierte Prüfmerkmale sowie Messgrößen und/oder optimierte Toleranzen und Ausrichtparameter das optimierte Ferti- gungs- und/oder Prüfkonzept bilden, das auf die im Verfahrensschritt 2) durchge- führte Erstellung und/oder Adaption des Fertigungs- und/oder des Prüfauftrags zur kontinuierlichen Verbesserung des Fertigungsprozesses zurückgekoppelt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that in the method step 6) an analysis and simulation of the production based on real measurement results is carried out, determined therefrom corrected test characteristics and measurements and / or optimized tolerances and alignment parameters the optimized production and / or test concept form, which is fed back to the production and / or adaptation of the production and / or the test order carried out in method step 2) for the continuous improvement of the production process.
1 1. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verfahrensschritt 6) und Verfahrensschritt 2) das optimierte Fertigungs- und/oder Prüfkonzept in einem Speicherschritt gespeichert wird.1 1. The method according to any one of the claims 1 to 10, characterized in that between process step 6) and process step 2) the optimized manufacturing and / or test concept is stored in a storage step.
12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt 0) mittels mindestens eines CAD-Systems ein Bauteil-Design und/oder ein Positionierer-Design erstellt wird, wobei bevorzugt beide Designs als Design-Spezifikation gespeichert werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that in a method step 0) by means of at least one CAD system, a component design and / or a positioner design is created, preferably both designs are stored as a design specification ,
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt 3) eine Konsistenzprüfung erfolgt, wobei im Fall einer festgestellten Inkonsistenz der Verfahrensschritt 2) wiederholt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in the method step 3) a consistency check is carried out, wherein in case of a detected inconsistency of the method step 2) is repeated.
14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Unterbaugruppen, insbesondere mindestens zwei Seitenschalen (21 ,22), mindestens eine Oberschale (30), mindestens eine Unterschale (24) sowie mindestens ein Fußbodengerüst (28), in einem Bauplatz (17) jeweils mittels mindestens einer Positioniereinrichtung in Abhängigkeit der Toleranz- abfrage und vom Verfahrensschritt 5g) ausrichtbar und mittels mindetens einer Fügeeinrichtung zusammenfügbar sind.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the at least two sub-assemblies, in particular at least two side shells (21, 22), at least one upper shell (30), at least one lower shell (24) and at least one floor scaffold (28) , in a building site (17) in each case by means of at least one positioning device in response to the tolerance query and by the method step 5g) are alignable and zusammenet by at least one joining device.
15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Design-Spezifikation aus dem Verfahrensschritt 0), die in Verfahrens- schritt 1 ) ermittelten Fertigungsdaten, die aus Verfahrensschritt 4) resultierenden Fertigungs- und/oder Prüfaufträge, die im Verfahrensschritt 5a) gemessenen metrologischen Messgrößen, die aus Verfahrensschritt 5d) gewonnenen Fertigungsdaten sowie das sich aus Verfahrensschritt 6) ergebende optimierte Fertigungs- und/oder Prüfkonzept in jeweils einem Speicherschritt in mindestens einem Datenspeicher abgelegt werden und die im Verfahrensschritt 2) generierten Fertigungs- und/oder Prüfaufträge, die im Verfahrensschritt 5e) erzeugte Fertigungshistorie sowie die im Verfahrensschritt 6) generierte Analyse und Simulation der Fertigung aufgrund realer Messergebnisse in jeweils einem Speicherschritt in mindestens einem Zentralspeicher abgelegt werden, wobei der mindestens eine Datenspeicher und/oder der mindestens eine Zentralspeicher dezentral abrufbar sind. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the design specification from the process step 0), the manufacturing data determined in process step 1), the manufacturing and / or test orders resulting from process step 4), in the Process step 5a) measured metrological parameters, the manufacturing data obtained from method step 5d) and the resulting from step 6) optimized manufacturing and / or test concept are stored in each case a storage step in at least one data store and in step 2) generated manufacturing and / or test orders, the production history generated in method step 5e) and the analysis and simulation of production generated in method step 6) are stored in at least one central memory in a respective storage step based on real measurement results, wherein the at least one data memory and / or the at least one central sp eicher decentralized are available.
16. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens zur rückkopplungs- basierten Optimierung eines Messdatenlebenszyklus, insbesondere bei der Herstellung von Flugzeugen sowie im allgemeinen Maschinenbau, nach Maßgabe mindestens eines der Patentansprüche 1 bis 15, umfassend: a) mindestens einen Bauplatz (17), b) mindestens eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der mindestens zwei Unterbaugruppen, c) mindestens eine Fügeeinrichtung zum Fügen der mindestens zwei Unterbaugruppen, d) mindestens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Kontrolle der mindestens einen Positioniereinrichtung und/oder der mindestens einen Fügeeinrichtung in Abhängigkeit von den Verfahrensergebnissen, und e) mindestens eine der mindestens einen Steuer- und/oder Regeleinrichtung übergeordnete Rechnereinheit mit mindestens einem Prozessor, mindestens einem Datenspeicher und mindestens einem Zentralspeicher.16. An apparatus, in particular for carrying out the method for the feedback-based optimization of a measured data life cycle, in particular in the manufacture of aircraft and in general mechanical engineering, according to at least one of the claims 1 to 15, comprising: a) at least one building site (17), b ) at least one positioning device for aligning the at least two subassemblies, c) at least one joining device for joining the at least two subassemblies, d) at least one control and / or regulating device for controlling the at least one positioning device and / or the at least one joining device in dependence on the Process results, and e) at least one of the at least one control and / or regulating device superordinate computer unit with at least one processor, at least one data memory and at least one central memory.
17. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Unterbaugruppe insbesondere eine Seitenschale (21 ,22), eine Oberschale (30), eine Unterschale (24) und/oder ein Fußbodengerüst (28) ist, wobei das zu fer- tigende Bauteil mindestens eine weitere Unterbaugruppe, insbesondere mindestens eine weitere der genannten Komponenten, aufweist.17. The device according to claim 16, characterized in that at least one subassembly in particular a side shell (21, 22), an upper shell (30), a lower shell (24) and / or a floor scaffold (28), wherein the to-tending Component has at least one further subassembly, in particular at least one further of said components having.
18. Vorrichtung nach Patentanspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Positioniereinrichtung insbesondere ein Seitenschalenpositio- nierer (19,20), ein Oberschalenpositionierer (29), ein als ein Unterflur- Förderfahrzeug (25) ausgebildeter Unterschalenpositionierer oder ein als Präsentierrahmen (27) ausgeführter Fußbodengerüstpositionierer ist. 18. Device according to claim 16 or 17, characterized in that the at least one positioning device is in particular a side dish positioner (19, 20), a top plate positioner (29), a bottom plate positioner designed as an underfloor transport vehicle (25) or a presentation frame ( 27) is executed floor scaffold positioner.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10832592B2 (en) * 2013-01-31 2020-11-10 The Boeing Company Pilot assessment system
CN104655064B (en) * 2013-11-22 2017-04-19 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 Determination method of engine mounted pull rod tolerance value
FR3022065B1 (en) * 2014-06-04 2017-10-13 European Aeronautic Defence & Space Co Eads France METHOD FOR GENERATING AN ENRICHED DIGITAL MODEL
EP2980736A1 (en) * 2014-07-28 2016-02-03 PFW Aerospace GmbH Method of manufacturing an object, composed of a plurality of components, construction module and manufacturing system
CN110682085B (en) * 2019-10-31 2021-11-16 中船动力研究院有限公司 Shafting centering method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0437634B1 (en) * 1989-08-10 1996-11-20 Fujitsu Limited Control system for manufacturing process
US6725184B1 (en) * 1999-06-30 2004-04-20 Wisconsin Alumni Research Foundation Assembly and disassembly sequences of components in computerized multicomponent assembly models
JP4693225B2 (en) * 2000-11-06 2011-06-01 株式会社東芝 Manufacturing line automatic quality control method and apparatus, storage medium, and automatic quality control program
US7339388B2 (en) * 2003-08-25 2008-03-04 Tau-Metrix, Inc. Intra-clip power and test signal generation for use with test structures on wafers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010119023A2 *

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