EP3990994A1 - Ein system für die bedienung einer produktionsmaschine zur kunststoffverarbeitung - Google Patents

Ein system für die bedienung einer produktionsmaschine zur kunststoffverarbeitung

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Publication number
EP3990994A1
EP3990994A1 EP20743059.6A EP20743059A EP3990994A1 EP 3990994 A1 EP3990994 A1 EP 3990994A1 EP 20743059 A EP20743059 A EP 20743059A EP 3990994 A1 EP3990994 A1 EP 3990994A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hmi system
monitoring device
production machine
mobile operating
hmi
Prior art date
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Pending
Application number
EP20743059.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Lang
Michael SCHÖRGHOFER
Peter Knoll
Andreas AINZ
Horst HRADETZ
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.)
Kiefel GmbH
Original Assignee
Kiefel 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 Kiefel GmbH filed Critical Kiefel GmbH
Publication of EP3990994A1 publication Critical patent/EP3990994A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32368—Quality control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to an HMI (human-machine interface) system for operating a production machine for plastics processing.
  • the invention also relates to a method for operating such an HMI and a data carrier with a control program stored thereon with a corresponding HMI.
  • Production machines are used in many areas of manufacturing. In plastics processing, for example, blow molding machines and thermoforming machines are used.
  • thermoforming machines according to the prior art which can accommodate different shapes of tools for the production of differently shaped molded parts
  • different molding programs, called here and in the following recipe must be used for production for the different molded parts.
  • the different molded parts generally require different process parameter sets that have to be entered in the recipes.
  • HMI human machine interface
  • Plastic processing machines are complex machines with a large number of machine components. Plastics processing processes can be influenced by a large number of process parameters.
  • An experienced specialist is required to create a process parameter set for the initial manufacture of a product.
  • Many process parameters cannot be set, but have to be accepted for a given production. For example, raw material properties can fluctuate from batch to batch within a tolerance range.
  • many environmental conditions, such as ambient temperature and / or air humidity can only be kept constant within a window.
  • process parameters influence each other. As a result, once a parameter set has been found, it cannot be used again and again identically for the production of an article, but has to be adjusted for each new production order. But the parameter set also has to be optimized again and again within a production order. In this situation it would be helpful if the operator could immediately see the effects of parameter changes on the process.
  • the invention is based on the object of specifying an HMI system for operating a production machine for processing plastics, by means of which the effects of a parameter change can be displayed to an operator without delay. Another object of the invention is to specify a method for operating a corresponding HMI system. A further object of the invention consists in specifying a data carrier on which a corresponding HMI system is stored.
  • the object of the invention is achieved by an HMI system of a production machine for plastics processing with a plurality of Machine components according to claim 1.
  • Advantageous developments of the HMI system result from claims 2 to 9.
  • the further object of the connection is achieved by a method according to claims 10 to 12.
  • Claim 13 claims a data carrier according to the further aspect of the invention.
  • An inventive HMI system of a production machine for plastics processing with a plurality of machine components and a control unit the HMI system being actively connected to the control unit of the production machine, the production machine being a visualization unit on which data from the HMI system can be displayed, with at least one of the machine components is provided with at least one sensor for recording measured values and the HMI system is set up to display the individual machine components and the measured values without delay.
  • An HMI is understood to be a human-machine interface.
  • An HMI represents an interactive user interface.
  • an HMI can allow the operator to observe the system status and intervene in the process.
  • the information can be provided as feedback using software via a visualization system.
  • Production machines for plastics processing are, for example, blow molding machines or thermoforming machines.
  • Blow molding machines produce a film tube from heated plastic material.
  • Thermoforming machines are used for the production of deep-drawn molded parts comprising a transport device for a thermoplastic film web and a forming station for forming the molded parts from the previously heated film web.
  • Such machines are characterized by the fact that they comprise a large number of individual machine components which must interact appropriately, as a single film tube or a single film web is passed through the entire production system and therefore the machine components for a good overall process must be coordinated in terms of their effect and cycle time.
  • Machine components for a thermoforming machine include, for example, the transport device for film supply from a film roll, a preheating station for preheating the film web, a heating station for heating the film web to process temperature, a forming station for forming the product from the film web, a cutting station for cutting out the formed products the film web, a stacking station for stacking the finished products and a recycling station for the unprocessed film web.
  • a visualization unit is a device on which data can be displayed optically.
  • a visualization unit can be a screen, for example.
  • Production machine data can be exchanged between the HMI system and the control unit, in particular exchangeable without delay.
  • the sensor for recording measured values in at least one machine component can record data, in particular also meaningful data for the manufacturing quality of the plastic part produced. Due to the delay-free display of such data, the operator can promptly recognize the effects of a parameter change on the produced part quality. As a result, the parameter optimization process can be shortened in terms of time, with less scrap during the
  • Parameter optimization process is produced and thus resources, for example. Raw materials, energy and manpower can be saved.
  • the HMI system can be on the control device of the production machine or on a separate device, for example a separate computer or
  • the HMI system is set up to display a simulation of a manufacturing process, with the simulation being able to be influenced by entering or changing process parameters. This makes it one
  • Production machine has started. This enables the HMI system to carry out tests without the production machine actually producing and possibly also producing rejects, consuming resources or without the risk of damaging the production machine.
  • the HMI system also has a mobile operator control and monitoring device, the HMI system being set up to establish and maintain a real-time connection between the control unit of the production machine and the mobile operator control and monitoring device.
  • Real-time connection means that the connection works in such a way that data can be accessed without
  • connection in real time, it is also possible to follow very quickly from a distance on the mobile operating and monitoring device how parameter changes affect the manufacturing process. If the manufacturing process is discontinuous, such as a thermoforming process, the real-time connection enables the effects of a
  • a third party for example a specialist, can give an operator on-site assistance in setting up or optimizing the production machine without having to be on-site. Unfortunately, it is prevalent even in highly developed industrial nations
  • the third party can also be a
  • the HMI system can be set up to display individual machine components.
  • the individual machine components can be components that contribute directly to production. But the production machine can also
  • quality monitoring components such as optical quality monitoring components, for example cameras, or
  • Weight monitoring components such as scales, or
  • Components can also give a remote third party a three-dimensional impression of the production machine on site and the production process.
  • the real-time connection takes place via wireless connection technology.
  • Wireless connection technologies are, for example, cellular radio or wireless internet (WLAN).
  • WLAN wireless internet
  • Observation device set up to record data inputs
  • Observation device can change manufacturing parameters, these flow into the manufacturing process without delay.
  • the HMI system is set up to send actual data from the control unit of the production machine to the mobile operating and to forward the observation device.
  • These actual data can be displayed on the mobile operating and monitoring device, in particular displayed in real time, so that the third party can directly observe the effects of a parameter change via the mobile operating and monitoring device.
  • the HMI system also has a chat function between multiple mobile operating and monitoring devices and / or between a mobile operating and monitoring device and the local one
  • Integrated visualization device This makes communication
  • the HMI system is set up to receive quality information locally on the production machine and to forward it to the mobile operating and monitoring device without delay, the mobile operating and monitoring device being set up to display the quality information without delay.
  • Monitoring device is set up to establish a connection with several HMI systems. This makes it possible, for example, for a specialist for a plurality of production machines to provide on-site assistance with the
  • the mobile operating and monitoring device is a mobile phone, a tablet or a mobile computer.
  • Modern cell phones in the form of so-called smartphones offer functions similar to tablets or notebooks.
  • a tablet or tablet computer is a computer in tablet form with a visualization device in the form of a Screen, which is usually touch-sensitive and therefore also as a
  • Input device is suitable.
  • an external keyboard for entering data can be connected to standard tablets.
  • Mobile computers are known under the term notebook. All devices are commercially available devices onto which a program or app can be loaded, which enables the device to act as a display and input device for the HMI.
  • Production machine for plastics processing with a control unit the HMI system being actively connected to the control unit of the production machine and the HMI system being a visualization unit on which the data from the HMI system can be displayed, and the production machine has individual machine components, with at least one of the individual machine components, at least one sensor is provided for recording measured values and the HMI system is set up to display the individual machine components and the measured values, is possible through a delay-free exchange of data between the
  • Control unit of the production machine and the HMI system the representation of individual machine components of the production machine on the
  • the HMI system also has a mobile operating and monitoring device, the HMI system exchanging data between the mobile operating and monitoring device without delay and data can be entered locally on the visualization unit, with this data being stored without delay on the mobile operating and monitoring device are displayed.
  • information can be entered locally, ie on site at the production machine, with this information
  • the invention also relates to a data carrier with a control program stored thereon with the previously described HMI.
  • FIG.l schematic sketch of a production machine with visualization device and a mobile control and monitoring device
  • the production machine 100 is a production machine 100 for processing plastics with a plurality of machine components 101.
  • the production machine 100 has a control unit and a visualization device 102.
  • the HMI system also has a mobile operator control and monitoring device 200.
  • This mobile operating and monitoring device can be, for example, a mobile phone, a tablet or a mobile computer.
  • a wireless connection 250 in the production machine 100. Data is exchanged in real time between the mobile operating and monitoring device and the control unit of the production machine 100 in real time via the wireless connection.
  • the mobile operating and monitoring device 200 is set up to receive data inputs and forward them to the control unit of the production machine 100 without delay.
  • the HMI system is set up to forward actual data from the control unit of the production machine 100 to the mobile operating and monitoring device 200.
  • One or more of the machine components 101 can generate quality information and forward it to the control unit of the production machine 100, from where it can be forwarded to the mobile operating and monitoring device 200 without delay.
  • the mobile operating and monitoring device 200 is set up to display the quality information without delay.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein HMI-System mit einem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät für die Bedienung einer Produktionsmaschine zur Kunststoffverarbeitung. Das HMI-System ist auf einer Steuerungseinheit der Produktionsmaschine installiert und weist ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät auf.

Description

EIN SYSTEM FÜR DIE BEDIENUNG EINER PRODUKTIONSMASCHINE ZUR KUNSTSTOFFVERARBEITUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein HMI- (Human-Machine Interface, Mensch-Maschine- Schnittstelle) System für die Bedienung einer Produktionsmaschine zur KunststoffVerarbeitung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines solchen HMIs sowie einen Datenträger mit einem darauf gespeicherten Steuerungsprogramm mit einem entsprechenden HMI.
Hintergrund der Erfindung
Produktionsmaschinen werden in vielen Bereichen der Fertigung eingesetzt. In der KunststoffVerarbeitung werden beispielweise Blasformmaschinen und Thermo formmaschinen verwendet. Bei Thermo formmaschinen nach dem Stand der Technik, die verschiedene Bauformen von Werkzeugen zur Produktion verschieden gestalteter Formteile aufnehmen können, müssen für die unterschiedlichen Formteile unterschiedliche Formprogramme, hier und im Folgenden Rezept genannt, für die Produktion verwendet werden. Die unterschiedlichen Formteile benötigen für eine qualitativ gute Fertigung in der Regel unterschiedliche Prozessparametersätze, die in die Rezepte eingegeben werden müssen. Hierbei kann es notwendig sein, selbst einen für das Formteil bekannten Prozessparametersatz auf die jeweilige Produktions- und Maschinensituation erneut anzupassen. Wenn der Bediener während des Optimierens des Fertigungsprozesses Maschinenparameter ändert, wäre es wünschenswert, dass eine Visualisierung den prinzipiellen zeitlichen Ablauf in der Maschine anzeigen würde, damit der Bediener weniger Mühe hat, die Auswirkungen seines Handelns in den aktuellen zeitlichen Ablauf der Maschine einzuordnen.
Es sind Mensch-Maschine-Schnittsteilen, im Folgenden HMI's (human machine interface) bekannt, die neben den Eingabefeldern eine schematische Darstellung von einzelnen Maschinenkomponenten zeigen können, um den betreffenden Prozessschritt dem Bediener besser darzustellen.
Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind komplexe Maschinen mit einer Vielzahl von Maschinenkomponenten. Kunststoffverarbeitungsprozesse sind durch eine Vielzahl von Prozessparametem beeinflussbar. Zur Erstellung eines Prozessparametersatzes für die erstmalige Herstellung eines Produkts ist ein erfahrener Fachmann erforderlich. Viele Prozessparameter lassen sich nicht einstellen, sondern müssen für eine gegebene Produktion hingenommen werden. Beispielsweise können Rohstoffeigenschaften im Rahmen einer Toleranzbreite von Charge zu Charge schwanken. Daneben sind viele Umweltbedingungen, wie beispielsweise Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchte, nur innerhalb eines Fensters konstant haltbar. Dazu kommt, dass sich viele Prozessparameter gegenseitig beeinflussen. Hierdurch kann nicht ein einmal gefundener Parametersatz für die Herstellung eines Artikels immer wieder identisch angewendet werden, sondern muss bei jedem neuen Produktionsauftrag neu angepasst werden. Aber auch selbst innerhalb eines Produktionsauftrags muss der Parametersatz immer wieder optimiert werden. In dieser Situation wäre es hilfreich, wenn dem Bediener die Auswirkungen von Parameteränderungen auf den Prozess verzögerungsfrei angezeigt würden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein HMI-System für die Bedienung einer Produktionsmaschine zur Kunststoffverarbeitung anzugeben, mittels dem einem Bediener verzögerungsfrei Auswirkungen einer Parameteränderung anzeigbar sind. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden HMI-Systems anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Datenträgers, auf dem ein entsprechendes HMI-System gespeichert ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein HMI-System einer Produktionsmaschine zur Kunststoffverarbeitung mit einer Mehrzahl von Maschinenkomponenten gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des HMI- Systems ergeben sich aus den Ansprüche 2 bis 9. Die weitere Aufgabe der Verbindung wird durch ein Verfahren gemäß der Ansprüche 10 bis 12 gelöst. Anspruch 13 beansprucht einen Datenträger gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung.
Ein erfinderisches HMI-System einer Produktionsmaschine zur KunststoffVerarbeitung mit einer Mehrzahl von Maschinenkomponenten und einer Steuerungseinheit, wobei das HMI-System mit der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine wirkverbunden ist, wobei die Produktionsmaschine eine Visualisierungseinheit, auf der Daten des HMI- Systems darstellbar sind, wobei in mindestens einer der Maschinenkomponenten mindestens ein Sensor zur Aufnahme von Messwerten vorgesehen ist und das HMI- System dazu eingerichtet ist, die einzelnen Maschinenkomponenten und die Messwerte verzögerungsfrei darzustellen..
Begrifflich sei dazu erläutert:
Unter einem HMI wird eine Mensch-Maschine-Schnittsteile verstanden. Ein HMI stellt eine interaktive Benutzerschnittstelle dar. Ein HMI kann dem Bediener über das Bedienen der Maschine hinaus das Beobachten der Anlagenzustände und das Eingreifen in den Prozess erlauben. Das Bereitstellen der Informationen als Feedback kann mittels einer Software über ein Visualisierungssystem erfolgen.
Produktionsmaschinen für die KunststoffVerarbeitung sind beispielsweise Blasformmaschinen oder Thermoformmaschinen. Blasformmaschinen stellen einen Folienschlauch aus erwärmtem Kunststoffmaterial her. Thermoformmaschinen werden zur Produktion von tiefgezogenen Formteilen umfassend eine Transporteinrichtung für eine thermoplastische Folienbahn und eine Formstation zum Formen der Formteile aus der zuvor erwärmten Folienbahn verwendet. Solche Maschinen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Vielzahl an einzelnen Maschinenkomponenten umfassend, die geeignet Zusammenwirken müssen, da ein einziger Folienschlauch bzw. eine einzige Folienbahn durch die gesamte Produktionsanlage hindurchgeführt wird und somit die Maschinenkomponenten für einen guten Gesamtprozess in ihrer Wirkung und Taktzeit aufeinander abgestimmt werden müssen. Maschinenkomponenten für eine Thermo formmaschine umfassen beispielsweise die Transport Vorrichtung für Folienversorgung von einer Folienrolle, eine Vorheizstation zum Vorheizen der Folienbahn, eine Heizstation zum Heizen der Folienbahn auf Prozesstemperatur, eine Formstation zum Formen des Produktes aus der Folienbahn, eine Schneidestation zur Herausschneiden der geformten Produkte aus der Folienbahn, eine Stapelstation zur Stapelung der fertigen Produkte und eine Verwertungsstation für die nicht verarbeitete Folienbahn.
Eine Visualisierungseinheit ist eine Vorrichtung, auf der Daten optisch darstellbar sind. Eine Visualisierungseinheit kann beispielsweise ein Bildschirm sein.
Durch die Wirk Verbindung des HMI-Systems mit der Steuerungseinheit der
Produktionsmaschine sind Daten zwischen dem HMI-System und der Steuerungseinheit austauschbar, insbesondere verzögerungsfrei austauschbar. Durch den Sensor zur Aufnahme von Messwerten in mindestens einer Maschinenkomponente sind Daten, insbesondere auch aussagekräftige Daten für die Herstellqualität des produzierten Kunststoffteils, aufnehmbar. Durch die verzögerungsfreie Darstellung solcher Daten kann der Bediener die Auswirkungen einer Parameterveränderung auf die produzierte Teilequalität zeitnah erkennen. Dadurch lässt sich der Parameteroptimierungsprozess zeitlich verkürzen, wobei darüber hinaus weniger Ausschuss während des
Parameteroptimierungsprozesses produziert wird und damit Ressourcen, beispielsweise. Rohstoffe, Energie und Manpower, eingespart werden.
Das HMI-System kann auf der Steuerungseinrichtung der Produktionsmaschine oder auf einer separaten Einrichtung, beispielsweise einem separaten Computer oder
Serversystem, installiert sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das HMI-System dazu eingerichtet, eine Simulation eines Herstellprozesses anzuzeigen, wobei die Simulation durch die Eingabe oder Änderung von Prozessparametem beeinflussbar ist. Hierdurch ist es einem
Bediener möglich, beispielsweise einen Parametersatz für die erstmalige Produktion eines Artikels für die Produktionsmaschine zu erstellen, ohne, dass die
Produktionsmaschine gestartet ist. Damit kann das HMI-System Test möglichen, ohne dass die Produktionsmaschine real produziert und evtl auch Ausschuss produziert, Ressourcen verbraucht oder die Gefahr der Beschädigung der Produktionsmaschine besteht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das HMI-System weiterhin ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät auf, wobei das HMI-System dazu eingerichtet ist, eine Echtzeitverbindung zwischen der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine und dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät aufzubauen und zu unterhalten. Dabei bedeutet „Echtzeitverbindung“, dass die Verbindung so funktioniert, dass Daten ohne
nennenswerte Verzögerung zwischen dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät und der Steuerungseinheit ausgetauscht werden. Je nach genutzter Verbindungstechnik sind allerdings kleine Verzögerungen möglich. Durch die Verbindung in Echtzeit kann auch aus der Feme auf dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät sehr schnell verfolgt werden, wie sich Parameteränderungen auf den Herstellprozess auswirken. Ist der Herstellprozess ein diskontinuierlicher, wie beispielsweise ein Thermoformprozess, so ist es durch die Echtzeitverbindung möglich, die Auswirkungen einer
Parameteränderung bereits im nächsten, spätestens übernächsten Zyklus nach der Parameteränderung auf dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät zu beobachten. Dadurch, dass das HMI ein mobile Bedien- und Beobachtungsgerät aufweist, kann ein Dritter, beispielsweise ein Fachmann, einem Bediener vor Ort Hilfestellung bei der Einrichtung oder Optimierung der Produktionsmaschine geben, ohne selbst vor Ort sein zu müssen. Leider herrscht selbst in hochentwickelten Industrienationen ein
Fachkräftemangel. In weniger entwickelten Ländern ist dieser Fachkräftemangel eklatant. Daher ist es vorteilhaft, wenn ein Fachmann aus der Feme entsprechende Hilfestellung geben kann. Insbesondere kann der Dritte beispielsweise auch ein
Fachmann des Herstellers der Produktionsmaschine sein, der beispielsweise von seinem Arbeitsort beim Hersteller der Produktionsmaschine die Hilfestellung an einen weit entfernten Bediener vor Ort, insbesondere auch im Ausland, geben kann. Das HMI- System kann dazu eingerichtet sein, einzelnen Maschinenkomponenten darzustellen.
Die einzelnen Maschinenkomponenten können Komponenten sein, die unmittelbar zur Produktion beitragen. Die Produktionsmaschine kann aber auch
Maschinenkomponenten aufweisen, die nicht unmittelbar zur Produktion beitragen, sondern beispielsweise Qualitätsüberwachungskomponenten, wie beispielsweise optische Qualitätsüberwachungskomponenten, beispielsweise Kameras, oder
Gewichtsüberwachungskomponenten, beispielsweise Waagen, oder
Geometrieüberwachungskomponenten, usw. Durch die Darstellung dieser
Komponenten kann auch ein fernab befindlicher Dritter einen plastischen Eindruck von der Produktionsmaschine vor Ort und dem Produktionsprozess erhalten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Echtzeitverbindung über eine drahtlose Verbindungstechnik. Drahtlose Verbindungstechniken sind beispielsweise Mobilfunk oder drahtloses Internet (WLAN). Durch die Nutzung einer drahtlosen Verbindungstechnik wird die Mobilität des mobilen Bedien- und Beobachtungsgeräts erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das mobile Bedien- und
Beobachtungsgerät dazu eingerichtet, Dateneingaben aufzunehmen und
verzögerungsffei an die Steuerungseinheit der Produktionsmaschine weiterzuleiten. Hierdurch ist es möglich, dass ein Dritter an dem mobile Bedien- und
Beobachtungsgerät Herstellparameter ändern kann, wobei diese ohne Verzögerung in den Herstellprozess einfließen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das HMI-System dazu eingerichtet, Ist-Daten aus der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät weiterzuleiten. Auf dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät können diese Ist-Daten angezeigt, insbesondere in Echtzeit angezeigt werden, so dass der Dritte über das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät unmittelbar die Auswirkungen einer Parameteränderung beobachten kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in das HMI-System weiterhin eine Chat-Funktion zwischen mehreren mobilen Bedien- und Beobachtungsgeräten und/oder zwischen einem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät und der lokalen
Visualisierungseinrichtung integriert. Hierdurch wird die Kommunikation
beispielsweise zwischen einem örtlich entfernten Hilfesteller und einem Bediener vor Ort erleichtert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das HMI-System dazu eingerichtet, lokal an der Produktionsmaschine eine Qualitätsinformation zu empfangen und an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät verzögerungsfrei weiterzuleiten, wobei das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät dazu eingerichtet ist, die Qualitätsinformation verzögerungsfrei anzuzeigen.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erweisen, wenn das mobile Bedien- und
Beobachtungsgerät dazu eingerichtet ist, eine Verbindung mit mehreren HMI-Systemen herzustellen. Dadurch ist es möglich, dass beispielsweise ein Fachmann für eine Mehrzahl von Produktionsmaschinen Bedienern vor Ort Hilfestellung bei der
Einstellung und Optimierung von Prozessparametem gibt, hierfür aber nur ein mobile Bedien- und Beobachtungsgerät benötigt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät um ein Mobiltelefon, ein Tablet oder einen mobilen Computer. Moderne Mobiltelefone in Form von sogenannten Smartphones bieten ähnliche Funktionalitäten wie Tablets oder Notebooks. Ein Tablet oder Tablet-Computer ist ein Computer in Tabletform mit einer Visualisierungseinrichtung in Form eines Bildschirms, der üblicherweise berührungsempfmdlich ist und damit auch als
Eingabegerät geeignet ist. Zusätzlich kann an übliche Tablets auch eine externe Tastatur zur Eingabe von Daten angeschlossen werden. Mobile Computer sind unter dem Begriff Notebook bekannt. Bei allen Geräten handelt es sich um handelsübliche Geräte, auf die ein Programm oder eine App geladen werden kann, die das Gerät in die Lage versetzt, als Anzeige- und Eingabegerät für das HMI zu agieren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines HMI-Systems für eine
Produktionsmaschine zur KunststoffVerarbeitung mit einer Steuerungseinheit, wobei das HMI-System mit der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine wirkverbunden ist und wobei das HMI-System eine Visualisierungseinheit, auf der Daten des HMI-Systems darstellbar sind, und die Produktionsmaschine einzelne Maschinenkomponenten aufweist, wobei in mindestens einer der einzelnen Maschinenkomponenten mindestens ein Sensor zur Aufnahme von Messwerten vorgesehen ist und das HMI-System dazu eingerichtet ist, die einzelnen Maschinenkomponenten und die Messwerte darzustellen, ist durch einen verzögerungsfreies Austauschen von Daten zwischen der
Steuerungseinheit der Produktionsmaschine und dem HMI-System, dem Darstellen einzelner Maschinenkomponenten der Produktionsmaschine auf der
Visualisierungseinheit und dem Darstellen relevanter Prozessparameter der einzelnen Maschinenkomponenten als Soll- und Istwerte auf der Visualisierungseinheit gekennzeichnet, wobei die Sollwerte der relevanten Prozessparameter mittels der Visualisierungseinheit veränderbar sind und sich veränderte Istwerte verzögerungsfrei auf der Visualisierungseinheit angezeigt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens weist das HMI-System zusätzlich ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät auf, wobei das HMI-System verzögerungsfrei Daten zwischen dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät austauscht und Daten lokal an der Visualisierungseinheit eingebbar sind, wobei diese Daten verzögerungsfrei auf dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät angezeigt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens sind Informationen lokal, d.h. vor Ort an der Produktionsmaschine, eingebbar, wobei diese Informationen
verzögerungsffei auf dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät angezeigt werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Datenträger mit einem darauf gespeicherten Steuerungsprogramm mit dem vorbeschriebenen HMI.
Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Kurze Beschreibung der Figuren
Zusätzlich sind weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert.
Die Zeichnung zeigt:
Fig.l Prinzipskizze einer Produktionsmaschine mit Visualisierungseinrichtung und eines mobilen Bedien- und Beobachtungsgeräts;
Ausführungsbeispiel
Fig.l zeigt eine Prinzipskizze einer Produktionsmaschine 100 und eines mobilen Bedien- und Beobachtungsgeräts 200. Die Produktionsmaschine 100 ist eine Produktionsmaschine 100 zur KunststoffVerarbeitung mit einer Mehrzahl von Maschinenkomponenten 101. Die Produktionsmaschine 100 weist eine Steuerungseinheit und eine Visualisierungseinrichtung 102 auf. Weiterhin weist das HMI-System ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät 200 auf. Diese mobile Bedien- und Beobachtungsgerät kann beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Tablet oder ein mobiler Computer sein. Zwischen dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät 200 und der Produktionsmaschine 100 besteht eine drahtlose Verbindung 250. Über die drahtlose Verbindung werden Daten in Echtzeit zwischen dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät und der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine 100 in Echtzeit ausgetauscht. Das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät 200 ist dazu eingerichtet, Dateneingaben aufzunehmen und verzögerungsfrei an die Steuerungseinheit der Produktionsmaschine 100 weiterzuleiten. Weiterhin ist das HMI-System dazu eingerichtet, Ist-Daten aus der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine 100 an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät 200 weiterzuleiten. Eine oder mehrere der Maschinenkomponenten 101 kann / können eine Qualitätsinformation generieren und an die Steuerungseinheit der Produktionsmaschine 100 weiterleiten, von wo sie an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät 200 verzögerungsfrei weitergeleitbar ist. Das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät 200 ist dazu eingerichtet, die Qualitätsinformation verzögerungsfrei anzuzeigen. An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um auch erläuterte Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können. Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
100 Produktionsmaschine
101 Maschinenkomponente
102 Visualisierungseinrichtung
200 mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät 250 drahtlose Verbindung

Claims

Patentansprüche :
1. HMI-System für eine Produktionsmaschine (100) zur Kunststoffverarbeitung mit einer Mehrzahl von Maschinenkomponenten (101) und einer Steuerungseinheit, wobei das HMI-System mit der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) wirkverbunden ist, wobei die Produktionsmaschine (100) eine
Visualisierungseinrichtung (102) aufweist, auf der Daten des HMI-Systems darstellbar sind, wobei in mindestens einer der Maschinenkomponenten (101) mindestens ein Sensor zur Aufnahme von Messwerten vorgesehen ist und das HMI-System dazu eingerichtet ist, die einzelnen Maschinenkomponenten (101) und die Messwerte verzögerungsfrei darzustellen.
2. HMI-System nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das HMI-System dazu eingerichtet ist, eine Simulation eines
Herstellprozesses anzuzeigen, wobei die Simulation durch die Eingabe oder Änderung von Prozessparametem beeinflussbar ist.
3. HMI-System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das HMI-System weiterhin ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät (200) aufweist, wobei das HMI-System dazu eingerichtet ist, eine
Echtzeitverbindung zwischen der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) und dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät (200) aufzubauen und zu unterhalten.
4. HMI-System nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Echtzeitverbindung über eine drahtlose Verbindungstechnik erfolgt. 5. HMI- System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) dazu eingerichtet ist, Dateneingaben aufzunehmen und verzögerungsfrei an die Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) weiterzuleiten.
HMI-System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das HMI-System dazu eingerichtet ist, Ist-Daten aus der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) weiterzuleiten.
6. HMI-System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in das HMI-System weiterhin eine Chat-Funktion zwischen mehreren mobilen Bedien- und Beobachtungsgeräten (200) und/oder zwischen einem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) und der lokalen
Visualisierungseinrichtung (102) integriert ist.
7. HMI-System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das HMI-System dazu eingerichtet ist, lokal an der Produktionsmaschine (100) eine Qualitätsinformation zu empfangen und an das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) verzögerungsfrei weiterzuleiten, wobei das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) dazu eingerichtet ist, die
Qualitätsinformation verzögerungsfrei anzuzeigen.
8. HMI-System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) dazu eingerichtet ist, eine Verbindung mit mehreren HMI-Systemen herzustellen.
9. HMI-System nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) ein Mobiltelefon, ein Tablet oder ein mobiler Computer ist.
10. Verfahren zum Betreiben eines HMI-Systems für eine Produktionsmaschine ( 100) zur KunststoffVerarbeitung mit einer Steuerungseinheit, wobei das HMI-System mit der Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) wirkverbunden ist, wobei das HMI-System eine Visualisierungseinheit (102), auf der Daten des HMI-Systems darstellbar sind, und die Produktionsmaschine (100) einzelne Maschinenkomponenten (101) aufweist, wobei in mindestens einer der einzelnen Maschinenkomponenten (101) mindestens ein Sensor zur Aufnahme von
Messwerten vorgesehen ist und das HMI-System dazu eingerichtet ist, die einzelnen Maschinenkomponenten (101) und die Messwerte darzustellen, gekennzeichnet durch
- einen verzögerungsfreies Austauschen von Daten zwischen der
Steuerungseinheit der Produktionsmaschine (100) und dem HMI-System,
- Darstellen einzelner Maschinenkomponenten (101) der Produktionsmaschine
(100) auf der Visualisierungseinheit (102),
- Darstellen relevanter Prozessparameter der einzelnen Maschinenkomponenten
(101) als Soll- und Istwerte auf der Visualisierungseinheit (102), wobei die Sollwerte der relevanten Prozessparameter mittels der Visualisierungseinheit
(102) veränderbar sind und sich veränderte Istwerte verzögerungsfrei auf der Visualisierungseinheit (102) angezeigt werden.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das HMI-System zusätzlich ein mobiles Bedien- und Beobachtungsgerät (200) aufweist, wobei das HMI-System verzögerungsfrei Daten zwischen dem mobilen Bedien- und Beobachtungsgerät (200) und der Steuerungseinheit austauscht und Daten lokal an der Visualisierungseinheit (102) eingebbar sind, wobei diese Daten verzögerungsfrei auf dem mobile Bedien- und
Beobachtungsgerät (200) angezeigt werden.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass Daten auf dem mobile Bedien- und Beobachtungsgerät (200) eingebbar sind, wobei diese Daten verzögerungsfrei auf der Visualisierungseinrichtung (102) angezeigt werden.
13. Datenträger mit einem darauf gespeicherten Steuerungsprogramm mit HMI
gemäß einem Ansprüche 1 bis 12.
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