EP4111391A1 - Verfahren zur herstellung eines produkts und technische anlage - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines produkts und technische anlage

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EP4111391A1
EP4111391A1 EP21703668.0A EP21703668A EP4111391A1 EP 4111391 A1 EP4111391 A1 EP 4111391A1 EP 21703668 A EP21703668 A EP 21703668A EP 4111391 A1 EP4111391 A1 EP 4111391A1
Authority
EP
European Patent Office
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product
product file
transport system
identified
documented
Prior art date
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Pending
Application number
EP21703668.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Schmidt
Gero Bockelmann
Frank SCHÖNUNG
Alexander Fuchs
Tanja Walz
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4111391A1 publication Critical patent/EP4111391A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/41865—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 job scheduling, process planning, material flow
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION 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
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    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • 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
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    • 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]
    • G05B19/4189—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 the transport system
    • G—PHYSICS
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    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
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    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
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    • G06Q50/04—Manufacturing
    • 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
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing a product in a technical installation, after receipt of an order for manufacturing the product, components that are required for manufacturing the product are identified and work steps that are required for manufacturing the product are identified.
  • the invention also relates to a technical installation for manufacturing a product, which is set up to carry out the method according to the invention.
  • the technical system is in particular an industrial application, for example a production plant.
  • components that are required to manufacture the product and work steps that are required to manufacture the product are identified.
  • a central server is provided in the technical system, for example, which processes the order and in particular identifies the components and work steps.
  • corresponding configurations of the products to be manufactured are known in the server. Recorded components and work steps carried out are reported to the server via a network so that the current processing status of the product is known in the server.
  • the central server provides computing power for this and the network enables the transmission of the required data.
  • a system and a method for processing customer orders are known from DE 102017 005 145 A1. Customer orders are evaluated and associated product packages are identified. Work packages are assigned to the product packages, and each work package is assigned a workstation for performing a work item.
  • the invention is therefore based on the object of improving a method for producing a product in a technical installation and a technical installation for producing a product.
  • Processes for the production of products and the technical systems provided for this are also known from the documents US 2019/0243345 A1, US 2004/0084520 A1 and WO 2019/234249 A1.
  • the object is achieved by a method for manufacturing a product in a technical installation with the features specified in claim 1.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the subclaims.
  • the object is also achieved by a technical system for manufacturing a product with the features specified in claim 10.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the subclaims.
  • a method according to the invention for manufacturing a product in a technical installation after an order for manufacturing the product has been received, components that are required for manufacturing the product are identified and work steps that are required for manufacturing the product are identified. Identified components and identified work steps are entered in a product file, and the product file is stored on a transport system. After the product file has been stored on the transport system, the components entered in the product file are picked up by the transport system, and the inclusion of each component is documented in the product file, and the work steps entered in the product file are carried out, and each work step is carried out in the product file documented. The product file remains on the transport system until the inclusion of each component entered in the product file is documented in the product file, and until the execution of each work step entered in the product file is documented in the product file. Then the manufacturing of the product is complete.
  • the components and the work steps are identified, for example, by a central server.
  • a feedback of the recorded individual components and the individual work steps carried out to the server via a network is not required. Feedback to the server over the network is not required until the product has been manufactured. It is sufficient that the current processing status of the product in the transport system is known. This advantageously reduces the load on the central server, and the computing power to be provided by the server is lower as a result.
  • the amount of data that is available via the Network between the transport system and the central server are transmitted, reduced, whereby the load on the network is reduced.
  • the product is manufactured entirely on the transport system.
  • the partially manufactured product remains on the transport system until the manufacture of the product has been completed. All work steps are carried out on the product located on the transport system, in particular all components are mounted on the product on the transport system.
  • the partially manufactured product is removed from the transport system in order to carry out certain work steps and, after such a work step has been carried out, is placed back on the transport system.
  • a work step is, for example, a painting process.
  • a fixed sequence for receiving the identified components and performing the identified work steps is established specified once.
  • the fixed order is entered in the product file.
  • the components entered in the product file are then recorded and the work steps entered in the product file are carried out in the fixed order until the recording of every component entered in the product file is documented in the product file and until each work step recorded in the product file has been carried out is documented in the product file.
  • the fixed sequence is preferably specified by the central server on which suitable sequences are known or created for each product to be manufactured.
  • the transport system does not require any computing power to create such an order. As a result, the transport system can be implemented cost-effectively.
  • At least one storage location is preferably determined at which at least one identified component is available, and the at least one storage location determined is documented in the product file.
  • the transport system becomes the at least one determined storage location moved, and the at least one identified component is picked up at the at least one determined storage location.
  • At least one work station is determined at which at least one work step to be carried out can be carried out, and the at least one work station determined is documented in the product file.
  • the transport system is moved to the at least one determined work station, and the at least one identified work step is carried out at the at least one determined work station.
  • a digital computer of the transport system creates a temporary sequence for receiving the identified components and for carrying out the identified work steps. Then the component to be picked up next in accordance with the temporary sequence is picked up by the transport system, or the work step to be carried out next in accordance with the temporary sequence is carried out.
  • the creation of a temporary sequence and the recording of the component to be recorded next in accordance with the temporary sequence or the implementation of the work step to be carried out next in accordance with the temporary sequence are preferably repeated until the recording of each component entered in the product file is documented in the product file, and until the execution of each work step entered in the product file is documented in the product file.
  • the digital computer of the transport system provides a corresponding computing power for creating such a temporary sequence.
  • the sequence of which is variable.
  • the order in which components are picked up is also partially variable. For example, it is irrelevant whether the gear wheels or the shafts are added first in the manufacture of a transmission.
  • By repeatedly creating a temporary sequence it is possible to react immediately to unplanned events in the technical system and thus to optimize the manufacture of the product.
  • certain requirements for the temporary sequence that must be adhered to during the creation by the digital computer. For example, a thread must first be cut in a gear housing before a screw is screwed in there.
  • the digital computer of the transport system preferably determines a storage location at which the component to be picked up next according to the temporary sequence is available, and the storage location determined is documented in the product file.
  • the transport system is moved to the determined storage location, and the component to be picked up next according to the temporary sequence is picked up at the determined storage location.
  • the digital computer of the transport system preferably determines a workstation at which the next work step to be carried out according to the temporary sequence can be carried out, and the determined workstation is documented in the product file.
  • the transport system is moved to the determined work station, and the work step to be carried out next in accordance with the temporary sequence is carried out at the determined work station.
  • the digital computer of the transport system creates the temporary sequence in such a way that a distance of the transport system is minimized during the manufacture of the product and / or that a period of time for the manufacture of the product is minimized.
  • a distance of the transport system is minimized during the manufacture of the product and / or that a period of time for the manufacture of the product is minimized.
  • a response is made in particular to current and / or unplanned events in the technical system in order to optimize the manufacture of the product. Examples of such events are a high utilization of a determined workstation, a temporary lack of availability of an identified component or a failure of a determined workstation due to a technical defect.
  • the digital computer of the transport system creates a further temporary order which differs from the previous temporary order. If no disruptive event occurs, the digital computer of the transport system retains the previous temporary sequence.
  • a technical system according to the invention for manufacturing a product is set up to carry out the method according to the invention.
  • the technical system according to the invention comprises at least one transport system which has a digital data memory on which the product file can be stored.
  • the utilization of the central server is advantageously reduced, and as a result the computing power to be provided by the server is lower.
  • the amount of data that is transmitted via the network between the transport system and the central server is also advantageously reduced, as a result of which the load on the network is reduced.
  • the at least one transport system is designed as an autonomously driving vehicle which has a drive device and a control unit for controlling the drive device.
  • the drive device comprises in particular an electrical energy store, an electric motor, a transmission and drive wheels.
  • the transport system which is also referred to as a driverless transport vehicle, also has a wireless communication interface for communication with a server, for example via a wireless network.
  • the at least one transport system has a digital computer which is set up to create a temporary sequence for receiving the identified components and for performing the identified work steps.
  • the digital computer contains the corresponding software to create the aforementioned temporary order.
  • the technical installation preferably comprises at least one storage location at which at least one identified component is available, and at least one work station at which at least one identified work step can be carried out. This enables the product to be manufactured in the technical system.
  • Figure 1 a schematic representation of a technical system
  • Figure 2 a schematic representation of a transport system.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a technical installation 5.
  • the technical installation 5 is in the present case an industrial application, for example a production plant.
  • the technical system 5 is used to manufacture products, for example for the manufacture of gearboxes for electric motors.
  • the technical system 5 comprises a central server 30 which, among other things, receives and processes orders for the manufacture of products.
  • the technical installation 5 comprises a first storage location 41 and a second storage location 42.
  • components are available which are required for the manufacture of a product. Said components are, for example, gear housings, gears, shafts or screws.
  • the technical installation 5 comprises a first work station 51 and a second work station 52.
  • work steps can be carried out which are necessary for the manufacture of a product.
  • the work steps mentioned are, for example, the cutting of threads in a gear housing or the insertion of gears and shafts in a gear housing.
  • the technical installation 5 also comprises several transport systems 10, only one transport system 10 being shown here.
  • the transport systems 10 are autonomously driving vehicles, which are also referred to as driverless transport vehicles.
  • the transport systems 10 are moved in particular to the storage locations 41, 42 and to the work stations 51, 52.
  • the transport systems 10 communicate with the server 30 via a wireless network.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a transport system 10.
  • the transport system 10 is set up in particular to transport a partially manufactured product as well as a completely manufactured product. The product can thus be completely produced on the transport system 10.
  • the transport system 10 comprises a digital data memory 12 for storing electronic files.
  • the data memory 12 is used in particular to store product files 20.
  • a product file 20 is stored in the data memory 20, in which identified components and identified work steps are entered.
  • the transport system 10 comprises a digital computer 14 which, among other things, serves to create temporary sequences for receiving identified components and for performing identified work steps.
  • the digital computer 14 accesses the data memory 12, in particular the product file 20.
  • the digital computer 14 serves to document the execution of each work step in the product file 20 and to document the inclusion of each component in the product file 20.
  • the transport system 10 comprises a wireless communication interface 16, which is used in particular for communication with the server 30 via the wireless network. Via the communication interface 16, the transport system 10 receives, for example, the product file 20 prepared by the server 30. The transport system 10 also reports via the communication interface 16 to the server 30 when the inclusion of each component entered in the product file 20 is documented in the product file 20, and if so the implementation of each work step entered in the product file 20 is documented in the product file 20. The transport system 10 thus reports to the server 30 via the communication interface 16 when the manufacture of the product has been completed.
  • the transport system 10 comprises a drive device, not shown here, which has an electrical energy store, an electric motor, a gearbox and drive wheels.
  • the transport system 10 also includes a control unit for controlling the drive device.
  • control unit is integrated into the digital computer 14, for example. List of reference symbols

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage (5), wobei nach Eingang eines Auftrags zur Herstellung des Produkts Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden, und Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden, wobei identifizierte Bauteile sowie identifizierte Arbeitsschritte in einer Produktdatei (20) eingetragen werden, und die Produktdatei (20) auf einem Transportsystem (10) abgelegt wird, wobei nachdem die Produktdatei (20) auf dem Transportsystem (10) abgelegt ist die in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteile von dem Transportsystem (10) aufgenommen werden, und die Aufnahme jedes Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und die in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritte durchgeführt werden, und die Durchführung jedes Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und wobei die Produktdatei (20) auf dem Transportsystem (10) verbleibt, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert ist. Die Erfindung betrifft auch eine Technische Anlage (5) zur Herstellung eines Produkts, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist und mindestens ein Transportsystem (10), welches einen digitalen Datenspeicher (12) aufweist, auf welchem die Produktdatei (20) ablegbar ist, umfasst.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Produkts und technische Anlage
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage, wobei nach Eingang eines Auftrags zur Herstellung des Produkts Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden, und Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden. Die Erfindung betrifft auch eine Technische Anlage zur Herstellung eines Produkts, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
Bei der technischen Anlage handelt es sich insbesondere um eine industrielle Anwendung, beispielsweise ein Produktionswerk. Üblicherweise werden, wenn ein Auftrag zur Herstellung eines Produkts eingeht, Bauteile, die zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, und Arbeitsschritte, die zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert. Hierzu ist beispielsweise ein zentraler Server in der technischen Anlage vorgesehen, welche den Auftrag verarbeitet und insbesondere die Bauteile und Arbeitsschritte identifiziert. Dazu sind in dem Server entsprechende Konfigurationen der herzustellenden Produkte bekannt. Aufgenommene Bauteile und durchgeführte Arbeitsschritte werden über ein Netzwerk dem Server gemeldet, so dass im Server der aktuelle Bearbeitungsstand des Produkts bekannt ist. Der zentrale Server stellt dazu eine Rechenleistung bereit und das Netzwerk ermöglicht die Übertragung der erforderlichen Daten.
Aus der DE 102013000596 A1 ist ein System zur Serienfertigung bekannt, welches verschiedene Arbeitsstationen aufweist. Die Arbeitsstationen sind jeweils zur Durchführung eines Arbeitsschritts ausgelegt.
Aus der DE 102017 005 145 A1 sind ein System und ein Verfahren zur Auftragsabwicklung von Kundenaufträgen bekannt. Dabei werden Kundenaufträge ausgewertet und zugehörige Produktpakete identifiziert. Den Produktpaketen werden Arbeitspakete zugeordnet, und jedem Arbeitspaket wird eine Arbeitsstation zur Ausführung einer Arbeitsaufgabe zugeordnet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage sowie eine technische Anlage zur Herstellung eines Produkts zu verbessern. Verfahren zur Herstellung von Produkten und dazu vorgesehene technische Anlagen sind auch aus den Dokumenten US 2019/0243345 A1, US 2004/0084520 A1 und WO 2019/234249 A1 bekannt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch eine technische Anlage zur Herstellung eines Produkts mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einen erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage werden nach Eingang eines Auftrags zur Herstellung des Produkts Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert, und Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, werden identifiziert. Identifizierte Bauteile sowie identifizierte Arbeitsschritte werden in einer Produktdatei eingetragen, und die Produktdatei wird auf einem Transportsystem abgelegt. Nachdem die Produktdatei auf dem Transportsystem abgelegt ist werden die in der Produktdatei eingetragen Bauteile von dem Transportsystem aufgenommen, und die Aufnahme jedes Bauteils wird in der Produktdatei dokumentiert, und die in der Produktdatei eingetragen Arbeitsschritte werden durchgeführt, und die Durchführung jedes Arbeitsschritts wird in der Produktdatei dokumentiert. Dabei verbleibt die Produktdatei auf dem Transportsystem, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei eingetragen Bauteils in der Produktdatei dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei dokumentiert ist. Dann ist die Herstellung des Produkts abgeschlossen.
Die Identifizierung der Bauteile sowie der Arbeitsschritte wird beispielsweise von einem zentralen Server durchgeführt. Eine Rückmeldung der aufgenommenen einzelnen Bauteile und der durchgeführten einzelnen Arbeitsschritte über ein Netzwerk an den Server ist jedoch nicht erforderlich. Eine Rückmeldung an den Server über das Netzwerk ist erst erforderlich, wenn die Herstellung des Produkts abgeschlossen ist. Es ist ausreichend, dass der aktuelle Bearbeitungsstand des Produkts in dem Transportsystem bekannt ist. Vorteilhaft wird dadurch die Auslastung des zentralen Servers verringert, und dadurch ist die von dem Server bereit zu stellende Rechenleistung geringer. Vorteilhaft wird auch die Menge an Daten, die über das Netzwerk zwischen dem Transportsystem und dem zentralen Server übertragen werden, reduziert, wodurch die Auslastung des Netzwerks verringert wird.
Das Produkt wird beispielsweise vollständig auf dem Transportsystem hergestellt. Das teilweise gefertigte Produkt verbleibt dabei auf dem Transportsystem, bis die Herstellung des Produkts abgeschlossen ist. Sämtliche Arbeitsschritte werden an dem auf dem Transportsystem befindlichen Produkt durchgeführt, insbesondere werden sämtliche Bauteile auf dem Transportsystem an das Produkt montiert.
Es ist auch denkbar, dass das teilweise gefertigte Produkt zur Durchführung bestimmter Arbeitsschritte von dem Transportsystem entnommen wird, und nach der Durchführung eines solchen Arbeitsschritts wieder auf das Transportsystem gestellt wird. Ein solcher Arbeitsschritt ist beispielsweise ein Lackiervorgang.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach der Identifizierung der Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, sowie nach der Identifizierung der Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, eine feste Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte einmalig vorgegeben. Die feste Reihenfolge wird dabei in der Produktdatei eingetragen. Anschließend werden die Aufnahme der in der Produktdatei eingetragen Bauteile sowie die Durchführung der in der Produktdatei eingetragen Arbeitsschritte in der festen Reihenfolge ausgeführt, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei eingetragen Bauteils in der Produktdatei dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei dokumentiert ist.
Die Vorgabe der festen Reihenfolge erfolgt dabei vorzugsweise durch den zentralen Server, auf welchen für jedes herzustellende Produkt entsprechend geeignete Reihenfolgen bekannt sind oder erstellt werden. Das Transportsystem benötigt keine entsprechende Rechenleistung zur Erstellung einer solchen Reihenfolge. Dadurch ist das Transportsystem kostengünstig ausführbar.
Vorzugsweise wird bei der Identifizierung der Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, mindestens ein Lagerplatz ermittelt, an welchem mindestens ein identifiziertes Bauteil verfügbar ist, und der mindestens eine ermittelte Lagerplatz wird in der Produktdatei dokumentiert. Das Transportsystem wird zu dem mindestens einen ermittelten Lagerplatz bewegt, und das mindestens eine identifizierte Bauteil wird an dem mindestens einen ermittelten Lagerplatz aufgenommen.
Vorzugsweise wird bei der Identifizierung der Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, mindestens eine Arbeitsstation ermittelt, an welcher mindestens ein durchzuführender Arbeitsschritt durchführbar ist, und die mindestens eine ermittelte Arbeitsstation wird in der Produktdatei dokumentiert. Das Transportsystem wird zu der mindestens einen ermittelten Arbeitsstation bewegt, und der mindestens eine identifizierte Arbeitsschritt wird an der mindestens einen ermittelten Arbeitsstation durchgeführt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird, nachdem die Produktdatei auf dem Transportsystem abgelegt ist, von einem Digitalrechner des Transportsystems eine temporäre Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte erstellt. Dann wird das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil von dem Transportsystem aufgenommen, oder der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt wird durchgeführt.
Vorzugsweise werden dabei die Erstellung einer temporären Reihenfolge sowie die Aufnahme des gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmenden Bauteils oder die Durchführung des gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführenden Arbeitsschritts solange wiederholt, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei eingetragen Bauteils in der Produktdatei dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei dokumentiert ist.
Der Digitalrechner des Transportsystems stellt dabei eine entsprechende Rechenleistung zur Erstellung einer solchen temporären Reihenfolge bereit. Bei der Herstellung des Produkts gibt es Arbeitsschritte, deren Abfolge variabel ist. Auch die Reihenfolge zur Aufnahme von Bauteilen ist teilweise variabel. Beispielsweise ist es gleichwertig, ob bei der Herstellung eines Getriebes zuerst die Zahnräder oder die Wellen aufgenommen werden. Durch die wiederholte Erstellung einer temporären Reihenfolge ist es möglich, auf ungeplante Ereignisse in der technischen Anlage unverzüglich zu reagieren und somit die Herstellung des Produkts zu optimieren. Für die temporäre Reihenfolge gibt es trotzdem bestimmte Vorgaben, die bei der Erstellung durch den Digitalrechner einzuhalten sind. Beispielsweise muss zuerst ein Gewinde in ein Getriebegehäuse geschnitten werden, bevor eine Schraube dort eingedreht wird. Vorzugsweise wird von dem Digitalrechner des Transportsystems bei der Erstellung der temporären Reihenfolge ein Lagerplatz ermittelt, an welchem das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil verfügbar ist, und der ermittelte Lagerplatz wird in der Produktdatei dokumentiert. Das Transportsystem wird zu dem ermittelten Lagerplatz bewegt, und das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil wird an dem ermittelten Lagerplatz aufgenommen.
Vorzugsweise wird von dem Digitalrechner des Transportsystems bei der Erstellung der temporären Reihenfolge eine Arbeitsstation ermittelt, an welcher der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt durchführbar ist, und die ermittelte Arbeitsstation wird in der Produktdatei dokumentiert. Das Transportsystem wird zu der ermittelten Arbeitsstation bewegt, und der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt wird an der ermittelten Arbeitsstation durchgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird von dem Digitalrechner des Transportsystems die temporäre Reihenfolge derart erstellt, dass eine Wegstrecke des Transportsystems während der Herstellung des Produkts minimiert wird, und/oder dass eine Zeitdauer zur Herstellung des Produkts minimiert wird. Durch Minimierung der Wegstrecke des Transportsystems werden insbesondere Betriebskosten des Transportsystems gesenkt. Eine Minimierung der Zeitdauer zur Herstellung des Produkts erhöht die Produktivität der technischen Anlage.
Bei der wiederholten Erstellung einer temporären Reihenfolge wird insbesondere auf aktuelle und/oder ungeplante Ereignisse in der technischen Anlage reagiert, um die Herstellung des Produkts zu optimieren. Beispiele für solche Ereignisse sind eine hohe Auslastung einer ermittelten Arbeitsstation, eine vorübergehende fehlende Verfügbarkeit eines identifizierten Bauteils oder ein Ausfall einer ermittelten Arbeitsstation aufgrund eines technischen Defekts.
Bei Eintritt eines solchen Ereignisses erstellt der Digitalrechner des Transportsystems eine weitere temporäre Reihenfolge, welche sich von der vorhergehenden temporären Reihenfolge unterscheidet. Wenn kein störendes Ereignis eintritt, so behält der Digitalrechner des Transportsystems die vorherige temporäre Reihenfolge bei.
Eine erfindungsgemäße technische Anlage zur Herstellung eines Produkts ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Die erfindungsgemäße technische Anlage umfasst mindestens ein Transportsystem, welches einen digitalen Datenspeicher aufweist, auf welchem die Produktdatei ablegbar ist.
Vorteilhaft ist in einer erfindungsgemäßen technischen Anlage die Auslastung des zentralen Servers verringert, und dadurch ist die von dem Server bereit zu stellende Rechenleistung geringer. Vorteilhaft ist dabei auch die Menge an Daten, die über das Netzwerk zwischen dem Transportsystem und dem zentralen Server übertragen werden, reduziert, wodurch die Auslastung des Netzwerks verringert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Transportsystem als autonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet, welches eine Antriebseinrichtung sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung aufweist. Die Antriebseinrichtung umfasst insbesondere einen elektrischen Energiespeicher, einen Elektromotor, ein Getriebe und Antriebsräder. Das Transportsystem, welches auch als fahrerloses Transportfahrzeug bezeichnet wird, weist ferner eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem Server, beispielsweise über ein drahtloses Netzwerk, auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das mindestens eine Transportsystem einen Digitalrechner auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine temporäre Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte zu erstellen. Der Digitalrechner beinhaltet dazu entsprechende Software um die besagte Erstellung von temporäre Reihenfolge zu erstellen. Durch die wiederholte Erstellung einer temporären Reihenfolge ist es möglich, auf ungeplante Ereignisse in der technischen Anlage unverzüglich zu reagieren und somit die Herstellung des Produkts zu optimieren.
Vorzugsweise umfasst die technische Anlage mindestens einen Lagerplatz, an welchem mindestens ein identifiziertes Bauteil verfügbar ist, und mindestens eine Arbeitsstation, an welcher mindestens ein identifizierter Arbeitsschritt durchführbar ist. So ist die Herstellung des Produkts in der technischen Anlage ermöglicht.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer technischen Anlage und
Figur 2: eine schematische Darstellung eines Transportsystems.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anlage 5. Bei der technischen Anlage 5 handelt es sich vorliegend um eine industrielle Anwendung, beispielsweise ein Produktionswerk. Die technische Anlage 5 dient zur Herstellung von Produkten, beispielsweise zur Herstellung von Getrieben für Elektromotoren. Die technische Anlage 5 umfasst einen zentralen Server 30, welcher unter anderem Aufträge zur Herstellung von Produkten entgegennimmt und weiter verarbeitet.
Die technische Anlage 5 umfasst einen ersten Lagerplatz 41 und einen zweiten Lagerplatz 42. An dem ersten Lagerplatz 41 und an dem zweiten Lagerplatz 42 sind Bauteile verfügbar, welche zur Herstellung eines Produkts erforderlich sind. Bei den besagten Bauteilen handelt es sich beispielsweise um Getriebegehäuse, Zahnräder, Wellen oder Schrauben.
Die technische Anlage 5 umfasst eine erste Arbeitsstation 51 und eine zweite Arbeitsstation 52. An der ersten Arbeitsstation 51 und an der zweiten Arbeitsstation 52 sind Arbeitsschritte durchführbar, welche zur Herstellung eines Produkts erforderlich sind. Bei den besagten Arbeitsschritten handelt es sich beispielsweise um das Schneiden von Gewinden in Getriebegehäuse oder um das Einsetzen von Zahnrädern sowie Wellen in ein Getriebegehäuse.
Die technische Anlage 5 umfasst auch mehrere Transportsysteme 10, wobei vorliegend nur ein Transportsystem 10 dargestellt ist. Bei den Transportsystemen 10 handelt es sich um autonom fahrende Fahrzeuge, welche auch als fahrerlose Transportfahrzeuge bezeichnet werden. Die Transportsysteme 10 werden insbesondere zu den Lagerplätzen 41, 42 sowie zu den Arbeitsstationen 51, 52 bewegt. Die Transportsysteme 10 kommunizieren über ein drahtloses Netzwerk mit dem Server 30. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Transportsystems 10. Das Transportsystem 10 ist insbesondere dazu eingerichtet, ein teilweise gefertigtes Produkt sowie ein vollständig gefertigtes Produkt zu transportieren. Das Produkt ist somit vollständig auf dem Transportsystem 10 herstellbar.
Das Transportsystem 10 umfasst einen digitalen Datenspeicher 12 zur Ablage von elektronischen Dateien. Der Datenspeicher 12 dient insbesondere zur Ablage von Produktdateien 20. Auf dem Datenspeicher 20 ist vorliegend eine Produktdatei 20 abgelegt, in welcher identifizierte Bauteile sowie identifizierte Arbeitsschritte eingetragen sind.
Das Transportsystem 10 umfasst einen Digitalrechner 14, welcher unter anderem dazu dient, temporäre Reihenfolgen zur Aufnahme von identifizierten Bauteilen sowie zur Durchführung von identifizierten Arbeitsschritten zu erstellen. Der Digitalrechner 14 greift dazu auf den Datenspeicher 12, insbesondere auf die Produktdatei 20, zu. Ferner dient der Digitalrechner 14 dazu, die Durchführung jedes Arbeitsschritts in der Produktdatei 20 zu dokumentieren und die Aufnahme jedes Bauteils in der Produktdatei 20 zu dokumentieren.
Das Transportsystem 10 umfasst eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 16, welche insbesondere zur Kommunikation mit dem Server 30 über das drahtlose Netzwerk dient. Über die Kommunikationsschnittstelle 16 erhält das Transportsystem 10 beispielsweise die von dem Server 30 vorbereitete Produktdatei 20. Ebenso meldet das Transportsystem 10 über die Kommunikationsschnittstelle 16 dem Server 30, wenn die Aufnahme jedes in der Produktdatei 20 eingetragen Bauteils in der Produktdatei 20 dokumentiert ist, und wenn die Durchführung jedes in der Produktdatei 20 eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei 20 dokumentiert ist. Das Transportsystem 10 meldet also über die Kommunikationsschnittstelle 16 dem Server 30, wenn die Herstellung des Produkts abgeschlossen ist.
Das Transportsystem 10 umfasst eine hier nicht dargestellte Antriebseinrichtung, welche einen elektrischen Energiespeicher, einen Elektromotor, ein Getriebe und Antriebsräder aufweist. Das Transportsystem 10 umfasst auch eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung.
Die Steuereinheit ist beispielsweise in den Digitalrechner 14 integriert. Bezugszeichenliste
5 Technische Anlage 10 Transportsystem
12 Datenspeicher
14 Digitalrechner
16 Kommunikationsschnittstelle 20 Produktdatei 30 Server
41 erster Lagerplatz
42 zweiter Lagerplatz
51 erste Arbeitsstation
52 zweite Arbeitsstation

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Produkts in einer technischen Anlage (5), wobei nach Eingang eines Auftrags zur Herstellung des Produkts
Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden, und Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, identifiziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass identifizierte Bauteile sowie identifizierte Arbeitsschritte in einer Produktdatei (20) eingetragen werden, und die Produktdatei (20) auf einem Transportsystem (10) abgelegt wird, wobei nachdem die Produktdatei (20) auf dem Transportsystem (10) abgelegt ist die in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteile von dem Transportsystem (10) aufgenommen werden, und die Aufnahme jedes Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und die in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritte durchgeführt werden, und die Durchführung jedes Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und wobei die Produktdatei (20) auf dem Transportsystem (10) verbleibt, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Identifizierung der Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, sowie nach der Identifizierung der Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, eine feste Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte einmalig vorgegeben wird, und die feste Reihenfolge in der Produktdatei (20) eingetragen wird, und dass anschließend die Aufnahme der in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteile sowie die
Durchführung der in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritte in der festen Reihenfolge ausgeführt werden, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Identifizierung der Bauteile, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, mindestens ein Lagerplatz (41, 42) ermittelt wird, an welchem mindestens ein identifiziertes Bauteil verfügbar ist, und der mindestens eine ermittelte Lagerplatz (41, 42) in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und dass das Transportsystem (10) zu dem mindestens einen ermittelten Lagerplatz (41, 42) bewegt wird, und dass das mindestens eine identifizierte Bauteil an dem mindestens einen ermittelten Lagerplatz (41, 42) aufgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Identifizierung der Arbeitsschritte, welche zur Herstellung des Produkts erforderlich sind, mindestens eine Arbeitsstation (51, 52) ermittelt wird, an welcher mindestens ein durchzuführender Arbeitsschritt durchführbar ist, und die mindestens eine ermittelte Arbeitsstation (51, 52) in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und dass das Transportsystem (10) zu der mindestens einen ermittelten Arbeitsstation (51, 52) bewegt wird, und dass der mindestens eine identifizierte Arbeitsschritt an der mindestens einen ermittelten Arbeitsstation (51, 52) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die Produktdatei (20) auf dem Transportsystem (10) abgelegt ist von einem Digitalrechner (14) des Transportsystems (10) eine temporäre Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte erstellt wird, und das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil von dem Transportsystem (10) aufgenommen wird, oder der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstellung einer temporären Reihenfolge sowie die Aufnahme des gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmenden Bauteils oder die Durchführung des gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführenden Arbeitsschritts wiederholt werden, bis die Aufnahme jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Bauteils in der Produktdatei (20) dokumentiert ist, und bis die Durchführung jedes in der Produktdatei (20) eingetragen Arbeitsschritts in der Produktdatei (20) dokumentiert ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Digitalrechner (14) des Transportsystems (10) bei der Erstellung der temporären Reihenfolge ein Lagerplatz (41, 42) ermittelt wird, an welchem das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil verfügbar ist, und der ermittelte Lagerplatz (41, 42) in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und dass das Transportsystem (10) zu dem ermittelten Lagerplatz (41, 42) bewegt wird, und dass das gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes aufzunehmende Bauteil an dem ermittelten Lagerplatz (41, 42) aufgenommen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Digitalrechner (14) des Transportsystems (10) bei der Erstellung der temporären Reihenfolge eine Arbeitsstation (51, 52) ermittelt wird, an welcher der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt durchführbar ist, und die ermittelte Arbeitsstation (51, 52) in der Produktdatei (20) dokumentiert wird, und dass das Transportsystem (10) zu der ermittelten Arbeitsstation (51, 52) bewegt wird, und dass der gemäß der temporären Reihenfolge als nächstes durchzuführende Arbeitsschritt an der ermittelten Arbeitsstation (51, 52) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Digitalrechner (14) des Transportsystems (10) die temporäre Reihenfolge derart erstellt wird, dass eine Wegstrecke des Transportsystems (10) während der Herstellung des Produkts minimiert wird, und/oder dass eine Zeitdauer zur Herstellung des Produkts minimiert wird.
10. Technische Anlage (5) zur Herstellung eines Produkts, eingerichtet zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend mindestens ein Transportsystem (10), welches einen digitalen Datenspeicher (12) aufweist, auf welchem die Produktdatei (20) ablegbar ist.
11. Technische Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Transportsystem (10) als autonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet ist, welches eine Antriebseinrichtung sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinrichtung aufweist.
12. Technische Anlage (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Transportsystem (10) einen Digitalrechner (14) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, eine temporäre Reihenfolge zur Aufnahme der identifizierten Bauteile sowie zur Durchführung der identifizierten Arbeitsschritte zu erstellen.
13. Technische Anlage (5) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner umfassend mindestens einen Lagerplatz (41, 42), an welchem mindestens ein identifiziertes Bauteil verfügbar ist, und mindestens eine Arbeitsstation (51 , 52), an welcher mindestens ein identifizierter Arbeitsschritt durchführbar ist.
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