EP4214018A1

EP4214018A1 - Fertigungsanlage sowie verfahren zur bereitstellung von bauteilen in der fertigungsanlage

Info

Publication number: EP4214018A1
Application number: EP21773533.1A
Authority: EP
Inventors: Siel Wiedermann; Marvin Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-07-26
Also published as: CN116261501A; CN116261501B; WO2022058191A1; DE102020211587A1

Abstract

Fertigungsanlage sowie Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen in der Fertigungsanlage Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage sowie ein Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen (3) in der Fertigungsanlage, wobei die Fertigungsanlage einen Montagebereich (1) mit wenigstens einem Montagewerkzeug (2) zum Fügen von Bauteilen (3) und einem durch Sicherungsmittel (4) von dem Montagebereich (1) abgetrennten Bereitstellungs- und Handhabungsbereich (5) aufweist. Hierbei weist die Fertigungsanlage zur Bereitstellung der Bauteile (3) ferner zumindest einen Transportwagen (6) auf, wobei wenigstens ein Transportwagen (6) in einem Füllzustand wenigstens ein Bauteil (3) über einen Bevorratungsaufbau (7) des Transportwagens (6) bevorratet. Weiterhin ist der Transportwagen (6) zumindest abschnittsweise über einen Durchlass (8) der Sicherungsmittel (4) im Montagebereich (1) der Fertigungsanlage in einer Bereitstellungsposition (9) positioniert. So lässt sich die Möglichkeit eines schnellen Austauschs der Transportwagen (6) mit geringer Personenexposition gewährleisten. Zudem ist vorgesehen, dass bei oder nach einem Übergang eines sich in Bereitstellungsposition (9) befindlichen Transportwagens (6) aus dessen Füllzustand in einen Leerzustand ein Austausch des sich im Leerzustand befindlichen Transportwagens (6) gegen einen sich im Füllzustand befindlichen Transportwagen (6) durchgeführt wird.

Description

Beschreibung

Fertigungsanlage sowie Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen in der Fertigungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage sowie ein Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen in der Fertigungsanlage, wobei die Fertigungsanlage einen Montagebereich mit wenigstens einem Montagewerkzeug zum Fügen von Bauteilen und einen durch Sicherungsmittel von dem Montagebereich abgetrennten Bereitstellungs- und Handhabungsbereich aufweist.

Die Bevorratung respektive die Verbringung von Bauteilen oder anderem Stückgut kann auf vielfältige Weise durchgeführt werden.

Beispielsweise sind der EP 0 111 887 A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Beladung eines Containers mit Stückgut, hierbei gestapelten Packeinheiten, zu entnehmen. Dabei wird das Stückgut zunächst auf einem Rolltrailer positioniert in den Container eingebracht und anschließend über an der Ladeöffnung des Containers angelenkte Klapptüren mit einem Bodenausschnitt in Höhe des Rolltrailers abgestreift; dies indem der Rolltrailer nach dem Schließen der Klapptüren durch den Bodenausschnitt aus dem Container gezogen wird.

Durch die US 3454 172 A ist zudem ein Verladesystem zum Verladen von Containern von einem Verladefahrzeug in ein Flugzeug bekannt. Das Verladefahrzeug sowie das Flugzeug sind hierbei so ausgestaltet, dass diese aneinander anreihbar sind. Beide weisen jeweils ein zweispuriges Rollensystem auf, auf welchem die Container über eine zwischen den Spuren des Rollensystems verlaufende Endloskette aus dem Verladefahrzeug in das Flugzeug verbringbar sind. Hierfür werden die in dem Verladefahrzeug und dem Flugzeug getrennt angeordneten Teile der Endloskette aneinander und die Container über einen Hakenmechanismus an die derart verbundene Kette gekoppelt, dass die Container bei Bewegung der Kette einen Vorschub erfahren.

Gerade bei der Bereitstellung von Bauteilen für eine Fertigungsanlage ist jedoch regelmäßig eine Bevorratung von Bauteilen vorgesehen, welche auf Basis eines Schubladenspeichersystems beruht. Dabei sind bei dem Schubladenspeichersystem je bereitzustellender Bauteilart zwei Schubladen zur Bevorratung von Bauteilen notwendig, da die für einen Füllvorgang notwendige Zeitspanne, insbesondere nach einem Leeren einer Schublade, weit über einer Taktzeit zur Montage eines Bauteils in der Fertigungsanlage liegt. Die Schubladen werden dabei zum Befüllen in einen Bereich abseits des Montagebereichs ausgezogen und in der Regel durch eine Person befüllt. Einerseits wird dabei bedingt durch den Bedarf zweier Schubladen pro bereitzustellender Bauteilart ein hoher Bauraum benötigt, andererseits bedingt der Füllvorgang aufgrund der vergleichsweise langen Füllzeit eine hohe Exposition der Person in einem Gefahrenbereich der Fertigungsanlage.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsanlage der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass der Bauraumbedarf sowie die Exposition einer Person in einem Gefahrenbereich der Fertigungsanlage minimiert werden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Fertigungsanlage gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die zugehörigen Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist also eine Fertigungsanlage - oder auch Fertigungsstraße - vorgesehen, wobei die Fertigungsanlage hierbei einen Montagebereich mit wenigstens einem Montagewerkzeug zum Fügen von Bauteilen und einen durch Sicherungsmittel von dem Montagebereich abgetrennten - respektive unterscheidbaren - Bereitstellungs- und Handhabungsbereich aufweist. Hierbei ist denkbar, dass ein jeweiliges Montagewerkzeug ein Roboter, insbesondere ein Industrieroboter mit einem Werkzeug oder gar mehreren Werkzeugen, ist. Hinsichtlich einer möglichen Aufnahme oder Entnahme von im Montagebereich zu fügenden Bauteilen wäre ein solches Werkzeug bevorzugt als ein Greifwerkzeug ausgebildet, wobei bei mehreren als Roboter und insbesondere als Industrieroboter ausgebildeten Montagewerkzeugen an den Industrierobotern zumindest teilweise sich voneinander unterscheidende Werkzeuge angeordnet sein können.

Die angemerkten Sicherungsmittel könnten überdies z. B. aus einer Anordnung von Sperrgittern oder auch einer Sicherheitszaunanordnung bestehen. Denkbar wäre jedoch ebenso eine Ausführung der Sicherungsmittel als eine Anordnung einer Sensorik, wie Sicherheits- Laserscannern und/oder Lichtschranken, wobei die Sensorik somit keine physische Sperre bildet, jedoch bei deren Durchquerung insbesondere durch eine Bedienperson eine Warnmeldung ausgegeben und/oder die Durchquerung zu einer zumindest zeitweisen Abschaltung der Fertigungsanlage respektive zu einem zumindest zeitweisen Einstellen von im Montagebereich der Fertigungsanlage laufenden Montageprozessen führt. Eine Kombination der aufgeführten Sicherungsmittel ist ferner ebenso möglich. Weiterhin weist die Fertigungsanlage zur Bereitstellung der zu fügenden Bauteile erfindungsgemäß zumindest einen - insbesondere beweglichen, somit nicht stationären respektive nicht ortsfesten - Transportwagen auf. Dabei bevorratet wenigstens ein Transportwagen - insbesondere von mehreren der sich in der Fertigungsanalage befindlichen Transportwagen - in einem Füllzustand des Transportwagen wenigstens ein Bauteil über einen Bevorratungsaufbau. Darüber hinaus ist dieser - das in seinem Füllzustand wenigstens eine Bauteil über den Bevorratungsaufbau bevorratende - Transportwagen oder entsprechend mehrere - in ihrem Füllzustand jeweils wenigstens ein Bauteil über ihre jeweiligen Bevorratungsaufbauten bevorratende - Transportwagen zumindest abschnittweise über einen Durchlass der Sicherungsmittel im Montagebereich der Fertigungsanlage in einer Bereitstellungsposition positioniert - und/oder insbesondere positionierbar. Bevorzugt werden über den Bevorratungsaufbau des oder der Transportwagen eine Vielzahl an Bauteilen bevorratet, sodass übermäßig häufiger Austausch eines sich in seiner Bereitstellungsposition befindlichen Transportwagens vermieden und somit in vorteilhafter Weise eine geringe Exposition der Bedienperson in einem Gefahrenbereich, welcher insbesondere durch den Montagebereich sowie einen Teilbereich des sich an die Sicherheitsmittel anschließenden Bereitstellungs- und Handhabungsbereichs der Fertigungsanlage vorliegt, erreicht werden kann.

Ein Transportwagen soll insbesondere bei einer manuellen Positionierung, z. B. durch eine Bedienperson, als Rollwagen, Handwagen oder auch Trolley ausgeführt sein und/oder bevorzugt selbstlenkend ausgebildete Rollen oder Räder und einen Handgriff aufweisen. Ein eigener Antrieb wäre hierbei nicht vorgesehen. Andererseits ist jedoch auch denkbar, dass ein Transportwagen als fahrerloses Transportfahrzeug mit einem eigenen Antrieb ausgeführt ist, wobei dieses durch eine Bedienperson gesteuert und/oder über ein Steuerungssystem der Fertigungsanlage geführt würde.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zudem jede Bereitstellungsposition durch eine sich in Richtung des Montagebereichs an den Durchlass anschließend ausgebildete Entnahmestelle festgelegt. Jede Entnahmestelle wäre demnach innerhalb des Montagebereichs der Fertigungsanlage angeordnet und würde die durch einen Transportwagen einzunehmende Bereitstellungsposition körperlich manifestieren, sodass diese Bereitstellungsposition im Wesentlichen räumlich definiert und exakt reproduzierbar ist. Eine mögliche Ausgestaltung der Entnahmestelle könnte dabei beispielsweise über Profile wie Aluminiumprofile erfolgen, welche zumindest abschnittsweise einen Rahmen für einen Transportwagen bilden. Um zu einer reproduzierbaren Bereitstellungsposition beizutragen, kann ein an den Bereitstellungs- und Handhabungsbereich angrenzender oberer Randbereich des Durchlasses einen Anschlag für den Transportwagen bilden. Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass insbesondere ein Handgriff des Transportwagens an den oberen Randbereich anschlägt und darüber die Bereitstellungsposition in Richtung des Montagebereichs festgelegt ist. Die Ausgestaltung der Entnahmestelle im Wesentlichen in Form eines Rahmens für einen Transportwagen bietet zudem weitere Vorteile, denn weiterbildungsgemäß weist die jeweilige Entnahmestelle wenigstens eine

Sicherheitseinrichtung - insbesondere wenigstens einen Messaufnehmer - auf, über welche ein Belegungszustand der Entnahmestelle mit einem Transportwagen detektierbar ist. Eine solche Sicherungseinrichtung oder bevorzugt mehrere Sicherungseinrichtungen können dabei in praxisgerechter Gestaltung an der Entnahmestelle angeordnet, insbesondere montiert sein, sodass der Belegungszustand der Entnahmestelle detektierbar ist, ohne weitere Befestigungsmöglichkeiten für die Sicherungseinrichtung oder Sicherungseinrichtungen vorsehen zu müssen. Dies gewährleistet somit einen geringen Bauraumbedarf. Ein individuelle Sicherungseinrichtung kann dabei unter anderem als Lichtschranke, Lichtaster oder auch Sicherheits-Laserscanner ausgeführt sein.

Zudem sollte vorgesehen sein, dass eine Sicherungseinrichtung als Feststellvorrichtung, z. B. als ein Spanner, ausgeführt ist, wobei die Feststellvorrichtung eine Bewegung und somit einen Positionswechsel der Transportwagen bei aktivierter Feststellvorrichtung unterbindet. Dadurch ließe sich unter anderem eine sichere Entnahme oder Aufnahme eines Bauteils mittels eines Montagewerkzeugs, insbesondere eines Greifers eines Industrieroboters, vom Bevorratungsaufbau des über die Feststellvorrichtung gesicherten Transportwagens gewährleisten, da ein Positionswechsel des Transportwagens, insbesondere durch eine Bedienperson, nicht durchführbar wäre.

Eine darüber hinaus Erfolg versprechende Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass über den Bevorratungsaufbau eines jeweiligen - individuellen - Transportwagens Bauteile ausschließlich einer Bauteilart bevorratet sind. Somit muss gewinnbringend nicht zwischen auf einem Transportwagen bevorrateten Bauteilen unterschiedlicher Bauteilart unterschieden werden, sodass insbesondere eine Steuerung des Montagewerkzeugs vereinfacht ausgelegt werden kann. Ferner ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass mehr als eine Entnahmestelle ausgeführt ist. In besonderem Maße ist hierbei je Bauteilart der - insbesondere für einen Montageprozess - bereitzustellenden Bauteile ausschließlich ein Transportwagen in dessen über eine der Entnahmestellen festgelegten Bereitstellungsposition positioniert. Damit wäre pro Bauteilart stets ausschließlich ein Transportwagen in einer Entnahmestelle respektive einer der Entnahmestellen und somit dessen Bereitstellungsposition positioniert. Dies minimiert insbesondere gegenüber einer Bevorratung von Bauteilen, welche auf Basis eines Schubladenspeichersystems beruht, den notwendigen Bauraum zur Bereitstellung der Bauteile. Bei einem Schubladenspeichersystem wären je Bauteilart zwei Schubladen zur Bevorratung von Bauteilen notwendig, da die für einen Füllvorgang notwendige Zeitspanne, insbesondere nach einem Leeren einer Schublade, weit über einer Taktzeit zur Montage eines Bauteils liegt. Weiterhin ist anzumerken, dass es im Rahmen der Ausgestaltung der Weiterbildung möglich ist, dass die Fertigungsanlage mehr Entnahmestellen aufweist als die Anzahl an für einen aktuellen Montageprozess notwendigen, unterschiedlichen Bauteilarten. Hierbei wäre jedoch trotzdem lediglich eine Anzahl an Transportwagen in den jeweiligen Entnahmestellen positioniert, die der Anzahl an notwendigen Bauteilarten entspräche. Etwaige überschüssige Entnahmestellen würden entsprechend frei bleiben. Dies würde jedoch eine höhere Flexibilität hinsichtlich mittels der Fertigungsanlage montierbarer Baugruppen gewährleisten. Darüber hinaus besteht weiterhin die Möglichkeit, dass ein Transportwagen, welcher über seinen Bevorratungsaufbau Bauteile einer Bauteilart bevorratet, in einer beliebigen Entnahmestelle und somit Bereitstellungsposition positioniert ist. Das heißt also, dass Transportwagen, welche eine bestimmte Bauteilart bevorraten, nicht einer festen Entnahmestelle zugeordnet sein müssen.

In einer jeweiligen über die Entnahmestelle festgelegte Bereitstellungsposition würde ein Transportwagen zudem den Durchlass im Wesentlichen verschließen, sodass der Montagebereich aus Richtung des Bereitstellungs- und Handhabungsbereichs, insbesondere für eine Bedienperson, im Wesentlichen unzugänglich ist. Dies verringert die Möglichkeit, dass eine Bedienperson in den Montagebereich gelangt und dabei einem Sicherheitsrisiko ausgesetzt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist überdies dann als gewinnbringend anzusehen, wenn der Bevorratungsaufbau bauteilartunabhängig als ein Bauteilbehälter ausgebildet ist. Dadurch liegt ein Bevorratungsaufbau, hier ein Bauteilbehälter vor, welcher unabhängig der zu bevorratenden Bauteilart eine stets gleiche, quasi standardisierte Bauform aufweist. Hierdurch müsste keine Anpassung des Bevorratungsaufbaus an eine spezifische Bauteilart bereitzustellender Bauteile erfolgen, was insbesondere aufwendige Spezialkonstruktionen und somit gesteigerte Kosten erspart. Beispielsweise könnte der Bauteilbehälter hierbei über Abmessungen von 450 Millimeter mal 600 Millimeter mal 1000 Millimeter verfügen. Die Bauteile unterschiedlicher Bauteilart würden dabei geordnet oder ungeordnet über den und hierbei in dem Bauteilbehälter bevorratet und aus diesem zur Montage durch ein Montagewerkzeug, z. B. durch einen mit einem Greifer versehenen Industrieroboter, entnommen. Ein solcher Entnahmevorgang ließe sich auch als „Griff in die Kiste“ aus einem Bauteilbehälter „für alle“ bezeichnen. Hierfür wäre jedoch regelmäßig von Bedeutung, dass insbesondere bei ungeordneter Bevorratung der Bauteile im Bauteilbehälter eine Erkennung der Bauteilart, Lage und/oder Ausrichtung der Bauteile erfolgt, um eine sichere Entnahme, z. B. ein Greifen durch einen Greifer des Industrieroboters, gewährleisten zu können.

In einer hiervon abweichenden, jedoch nicht minder mit Vorteil behafteten Weiterbildung der Erfindung ist der Bevorratungsaufbau bauteilartabhängig, als eine aus zumindest zwei Stützarmen bestehende Bauteilträgerstruktur, als zumindest eine an eine Bauteilart angepasste Bauteilhalterung - bevorzugt mehrere Bauteilhalterungen - oder als eine Bauteilablage mit bauteilartabhängiger Aufbauhöhe ausgebildet. Die Ausgestaltung des Bevorratungsaufbaus würde demnach von der Bauteilart der bevorrateten Bauteile abhängig sein. Hierbei wäre es zudem vorzusehen, dass die Bauteile geordnet über den jeweiligen Bevorratungsaufbau bevorratet sind. Die Bauteile sollten somit in einfacher Weise abstapelbar bevorratet sein. Denkbar ist beispielsweise, dass die Bauteilträgerstruktur mehrere übereinander angeordnete Bauteile abstapelbar bevorratet. Hierbei können die Stützarme, an welcher sich die Bauteile abstützend anlegen, in Form von Klinken vorliegen, wobei ein Klinkenfuß mit einer Bodenplatte verbunden ist und ein Klinkenarm normal zur Bodenplatte absteht. Die Bauteilträgerstruktur wäre somit als zumindest ein - sogenannter - Klinkenturm ausgebildet. Dabei besteht ferner die Möglichkeit, dass über die Bauteilträgerstruktur lediglich eine Gruppe an Bauteilen oder aber auch mehrere Gruppen von abstapelbaren Bauteilen insbesondere nebeneinander auf einem jeweiligen Transportwagen bevorratet sind. Aufgrund dieser geordneten und - grundsätzlich relativ gegenüber dem respektive in dem bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbau - ortsfesten Bevorratung der Bauteile ließen sich die Bauteile vom bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbau bevorzugt durch vorgegebene, auch angelernte und/oder in einer Steuerung hinterlegte Bewegungsabläufe eines Montagewerkzeugs, insbesondere eines Industrieroboters, vom Bevorratungsaufbau aufnehmen, ohne dass eine Erkennung der Bauteilart, Lage und/oder Ausrichtung der Bauteile vonnöten wäre. Aber auch eine solche Vorgehensweise wäre unter Verwendung von bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten denkbar. Eine Aufnahme durch hinterlegte Bewegungsabläufe kann entsprechend dann vorteilhaft Anwendung finden, wenn eine der Entnahme oder Aufnahme eines Bauteils mittels eines Montagewerkzeugs, insbesondere eines Greifers eines Industrieroboters, aus oder von einem bauteilartunabhängigen Bevorratungsaufbau nicht möglich ist. Dies kann beispielsweise in der Bauteilart, hierbei insbesondere der Ausgestaltung der Bauteile hinsichtlich ihrer Geometrie, begründet sein. Ein Bauteil einer bestimmten Bauteilart könnte sich z. B. geometriebedingt schlichtweg nicht mittels des Montagewerkzeugs aufnehmen lassen. Denkbar wäre zudem, dass sich ein Bauteil bei einer Entnahme oder Aufnahme mit weiteren in dem bauteilartunabhängigen Bevorratungsaufbau befindlichen Bauteilen verschiebt und/oder verkeilt, wodurch eine Einzelentnahme unmöglich wird. Eine Verwendung von bauteilartabhängigen Bevorratungsaufbauten anstelle eines bauteilartunabhängigen Bevorratungsaufbaus kann demnach als eine Notfallstrategie Anwendung finden.

Vorteilhaft können Transportwagen mit bauteilartabhängig und bauteilartunabhängig ausgebildetem Bevorratungsaufbau in der Fertigungsanlage kombiniert und jeweilig in ihrer über eine Entnahmestelle festgelegten Bereitstellungsposition positioniert sein.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen in der Fertigungsanlage gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Die zugehörigen Unteransprüche betreffen ebenfalls besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist somit weiterhin ein Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen in der Fertigungsanlage - und/oder der Fertigungsstraße - vorgesehen, wobei die Fertigungsstraße entsprechend den Montagebereich mit wenigstens einem Montagewerkzeug zum Fügen der Bauteile und den durch Sicherungsmittel von dem Montagebereich abgetrennten - respektive unterscheidbaren - Bereitstellungs- und Handhabungsbereich aufweist. Erfindungsgemäß wird bei oder nach einem Übergang eines sich in Bereitstellungsposition befindlichen Transportwagens aus dessen Füllzustand in einen Leerzustand - entsprechend des betreffenden Transportwagens - ein Austausch des sich im Leerzustand befindlichen Transportwagens gegen einen sich im Füllzustand befindlichen Transportwagen durchgeführt. Ein solcher für einen Austausch vorgesehener Transportwagen wäre vor dem Austausch vorteilhaft in einer entsprechenden Lagerposition oder Auffüllposition im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich positioniert und würde zum Zwecke des Austauschs zur Entnahmestelle verbracht. Bei dem Austausch würde der sich im Leerzustand befindliche Transportwagen aus der Entnahmestelle entnommen und der sich im Füllzustand befindliche Transportwagen in die Entnahmestelle eingebracht. Hierbei ermöglicht das Bereitstellen der Bauteile über den Transportwagen oder mehrere Transportwagen aufgrund des vorteilhaft einfach durchzuführenden Austauschs der Transportwagen und das damit verbundene erneute Bereitstellen von Bauteilen in einer kurzen Zeitspanne insbesondere eine geringe Exposition einer Bedienperson im Gefahrenbereich. Darüber hinaus lässt sich ein laufender Montageprozess während des Austauschs ohne Unterbrechung weiterführen. Hierfür wäre der Austausch lediglich innerhalb der Taktzeit durchzuführen, welche für die Montage eines Bauteils benötigt wird, das der Bauteilart entspricht, deren bevorratender Transportbehälter gerade einem Austausch unterzogen wird.

Zur zusätzlichen Überbrückung während eines Austauschs soll die Fertigungsanlage wenigstens einen Bauteilpuffer oder gar einen Bauteilpuffer je Entnahmestelle aufweisen, wobei dieser insbesondere im Montagebereich, bevorzugt in Nähe einer jeweiligen Entnahmestelle, ausgeführt sein sollte. Der Bauteilpuffer sollte zumindest ein Bauteil oder zumindest ein Bauteil einer jeden bereitzustellenden Bauteilart vorhalten. Bevorzugt wäre ein Vorhalten von zumindest fünf Bauteilen oder zumindest fünf Bauteilen einer jeden bereitzustellenden Bauteilart vorgesehen. So könnte während des Austauschs ein bereitzustellendes Bauteil durch ein Montagewerkzeug, insbesondere einem Industrieroboter, aus dem Bauteilpuffer entnommen und einem laufenden Montageprozess zugeführt werden.

Eine Gestaltungsform der Erfindung stellt sich darüber hinaus als vielversprechend dar, wenn ein sich im Leerzustand befindlicher Transportwagen - insbesondere nach dessen Austausch und somit nach Entnahme aus dessen Bereitstellungsposition - in eine sich von der Bereitstellungsposition unterscheidende Auffüllposition im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich verbracht und in der Auffüllposition - insbesondere erneut - mit Bauteilen befüllt und/oder in einer Lagerposition zwischengelagert wird. Dabei ist durchaus denkbar, dass die Lagerposition der Auffüllposition entspricht. Das Befüllen oder erneute Befüllen des Bevorratungsaufbaus des Transportwagens kann somit in einer nicht im Gefahrenbereich der Fertigungsanlage liegenden Auffüllposition durchgeführt werden, wodurch die Exposition einer Bedienperson bei einem solchen Befüllen eines Bevorratungsaufbaus im Gefahrenbereich ausgeschlossen werden kann. Dies stellt sich insbesondere gegenüber einer Bevorratung von Bauteilen, welche auf Basis eines Schubladenspeichersystems beruht, als überaus vorteilhaft dar, da dieses ortsfest im Gefahrenbereich der Fertigungsanlage angeordnet wäre und die Schubladen durch eine Bedienperson im Gefahrenbereich befüllt werden müssten.

Als überaus praxisgerecht lässt sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ferner dann ansehen, wenn ein sich bereits im Füllzustand befindlicher Transportwagen - insbesondere aus einem Bauteillager der Fertigungsanlage, hierbei bevorzugt über einen Routenzug oder auch Logistikzug - in den Bereitstellungs- und Handhabungsbereich verbracht und in diesem für einen Austausch in einer Lagerposition zwischengelagert wird. Somit könnte auf ein Befüllen der Bevorratungsaufbauten im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich der Fertigungsanlage und dadurch auch auf das Vorhalten von Bauteilen im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich teils oder gar vollständig verzichtet werden. Die sich bereits im Füllzustand befindlichen Transportwagen könnten lediglich bedarfsweise, also just in time, in den Bereitstellungs- und Handhabungsbereich verbracht werden und dort lediglich für eine kurze Lagerzeitspanne in einer Lagerposition zwischengelagert werden, bis ein Austausch mit einem sich im Leerzustand befindlichen Transportwagen erfolgt. Dieser sich im Leerzustand befindliche Transportwagen könnte auf den Austausch folgend unmittelbar oder ebenfalls nach lediglich kurzer Verweildauer aus dem Bereitstellungs- und Handhabungsbereich, insbesondere zum Lagern oder zum erneuten Befüllen, in das Bauteillager verbracht werden. Das Verbringen könnte dabei ebenfalls mittels des Routenzugs erfolgen. Durch die beschriebene Ausführungsform des Verfahrens ließe sich der Bereitstellungs- und Handhabungsbereich vorteilhaft über eine geringe Flächenausdehnung realisieren.

Eine Ausbildung der Erfindung ist zudem in hohem Maße aussichtsreich, wenn eine Entnahme oder Aufnahme von in bauteilartunabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten bevorrateter Bauteile über Montagewerkzeuge des Montagebereichs durch eine - insbesondere über eine Bildverarbeitung durchgeführte - vollautonome Bauteilerkennung erfolgt. Dabei wären grundsätzlich keine zuvor insbesondere in einer Steuerung eines Montagewerkzeugs, bevorzugt eines Industrieroboters hinterlegten, quasi unveränderlichen Bewegungsabläufe vonnöten, was eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Ausgestaltung sowie der Lage und/oder Ausrichtung zu entnehmender oder aufzunehmender Bauteile sicherstellt. Dies ermöglicht ferner eine vereinfachte, ungeordnete Bevorratung von Bauteilen über einen jeweiligen Bevorratungsaufbau der Transportwagen. Der jeweilige Bewegungsablauf bei einer individuellen Aufnahme oder Entnahme eines Bauteils vom bauteilartunabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbau, insbesondere der Entnahme aus einem Bauteilbehälter, würde dabei stets an die Bauteilart, die Lage und/oder die Ausrichtung des Bauteils angepasst. Andererseits soll weiterbildungsgemäß vorgesehen sein, dass die Entnahme oder Aufnahme von in bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten bevorrateter Bauteile über Montagewerkzeuge des Montagebereichs durch hinterlegte Bewegungsabläufe erfolgt; dies insbesondere auch in Kombination mit zumindest einem, insbesondere initialen Bauteilsuchlauf zur Bestimmung der Belegung von Entnahmestellen mit Bauteilen einer jeweiligen Bauteilart. Hierdurch kann vorteilhaft auf in einer Steuerung eines Montagewerkzeugs, insbesondere eines Industrieroboters, hinterlegte, vorbestimmte und somit quasi unveränderliche Bewegungsabläufe zurückgegriffen werden und mittels dieser eine Entnahme oder Aufnahme von Bauteilen von einem bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbau eines Transportwagens durchgeführt werden, insbesondere dann, wenn die Bauteilart es erfordert. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn sich die Ausgestaltung der Bauteile, insbesondere hinsichtlich ihrer Geometrie, eine über eine vollautonome Bauteilerkennung realisierte Entnahme oder Aufnahme aus oder von einem bauteilartunabhängigen Bevorratungsaufbau schwierig oder gar unmöglich gestaltet, beispielsweise dann, wenn sich ein Bauteil bei einer Entnahme oder Aufnahme verschiebt und/oder mit weiteren in dem bauteilartunabhängigen Bevorratungsaufbau befindlichen Bauteilen verkeilt, wodurch eine Einzelentnahme unmöglich wird.

In gestalterisch gewinnbringender Form besteht eine Weiterbildung der Erfindung ferner darin, dass bei Überschreitung einer maximalen Tauschzeit zur Durchführung des Austauschs die Fertigungsanlage - hierbei insbesondere über automatisiert agierende Montagewerkzeuge - laufende Montageprozesse einstellt. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass ein Durchlass bei entferntem Transportwagen nicht über die Maße für einen Übertritt, beispielsweise einer Bedienperson, in den Montagebereich geöffnet ist und somit ein Sicherheitsrisiko minimiert wird. Die Tauschzeit durch Durchführung des Austauschs soll hierbei im Maximum der Taktzeit zur Montage eines Bauteils, insbesondere einer Bauteilart, entsprechen. Bevorzugt beträgt die maximale Tauschzeit dabei 60 Sekunden.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 , 2 einen Ausschnitt einer Weiterbildung der einfindungsgemäßen Fertigungsanlage;

Fig. 3 bis 3c Ausführungsformen von Transportwagen sowie möglichen

Bevorratungsaufbauten;

Fig. 4 bis 4b weitere Ausführungsformen von Transportwagen sowie möglichen

Bevorratungsaufbauten;

Fig. 5 einen bauteilartabhängigen Bevorratungsaufbau mit Bauteilhalterungen;

Fig. 6 ein Wagenuntergestell eines Transportwagens;

Fig. 7a, 7b eine Rück- sowie Seitenansicht von Entnahmestellen;

Fig. 8a, 8b eine weitere Rück- sowie Seitenansicht von Entnahmestellen; Fig. 9a, 9b Entnahmestellen mit Führungsschienen;

Fig. 9c, 9d eine Vergleich zwischen einem Ausschnitt einer Entnahmestelle mit und ohne bodenseitige Führungsschiene.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage. Figur 1 zeigt die Fertigungsanlage dabei in einer schematischen Aufsicht, Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht. Die Fertigungsanlage weist hierbei den Montagebereich 1 auf, in welchem das als Industrieroboter ausgebildete Montagewerkzeug 2 angeordnet ist. Der Montagebereich 1 ist dabei durch Sicherungsmittel 4 von dem Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 abgetrennt, sodass insbesondere die in Figur 2 aufgezeigte Bedienperson 17 nicht ohne Weiteres aus dem Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 in den Montagebereich 1 gelangen kann und aufgrund einer Bewegung des Montagewerkzeugs 2 einem sehr hohen Gefahrenpotential ausgesetzt wäre. Ein Teil der Sicherungsmittel 4 ist hierbei als die insbesondere in Figur 2 deutlich erkennbare Sicherheitszaunanordnung 18 ausgebildet. Den Figuren 1 und 2 ist ferner zu entnehmen, dass die Fertigungsanlage zur Bereitstellung der Bauteile 3 Transportwagen 6 aufweist. Wie in Figur 1 angedeutet, ist in jedem Transportwagen 6 in dem dargestellten Füllzustand noch ein Bauteil 3 über den Bevorratungsaufbau 7 des Transportwagens 6 bevorratet. Die Transportwagen 6 der Figur 1 sind dabei abschnittweise über den jeweiligen Durchlass 8 der Sicherungsmittel 4, hier der Sicherheitszaunanordnung 18, im Montagebereich 1 der Fertigungsanlage in ihrer jeweiligen Bereitstellungsposition 9 positioniert. Die lediglich abschnittsweise Anordnung erfolgt aus dem Grund, dass die Transportwagen 6, insbesondere für die Bedienperson 17, in einfacher Weise erreichbar positioniert sind und die Bedienperson 17 nicht im Übermaß einer Gefährdung durch das als Industrieroboter ausgebildete Montagewerkzeug 2 ausgesetzt ist. Hierbei ist ferner anzumerken, dass jede Bereitstellungsposition 9 durch eine sich in Richtung des Montagebereichs 1 an den Durchlass 8 anschließend ausgebildete Entnahmestelle 10 festgelegt ist. Grundsätzlich ist hierbei vorgesehen, dass über den Bevorratungsaufbau 7 eines jeweiligen Transportwagens 6 Bauteile 3 ausschließlich einer Bauteilart bevorratet sind. In der Weiterbildung der Figuren 1 und 2 sind hierfür vier Entnahmestellen 10 ausgeführt, wobei je Bauteilart der bereitzustellenden Bauteile 3 ausschließlich ein Transportwagen 6 in dessen jeweiliger, über eine der Entnahmestellen 10 festgelegten Bereitstellungsposition 9 positioniert ist. Somit sind Bauteile 3 von vier sich voneinander unterscheidenden Bauteilarten in der Fertigungsanlage für über das Montagewerkzug 2 durchzuführende Montageprozesse bereitgestellt, jeweils ausschließlich eine Bauteilart je Transportwagen 6. Dies führt vorteilhaft dazu, dass der notwendige Bauraum respektive Platzbedarf zur Bereitstellung der Bauteile 3, insbesondere gegenüber einem Schubladenspeichersystem, minimiert wird. Darüber hinaus ist im Gegensatz zur Figur 1 in Figur 2 nur noch in einem Bevorratungsaufbau 7 der sich in den Bereitstellungspositionen 9 befindlichen Transportwagen 6 ein Bauteil 3 bevorratet. Dieser eine Transportwagen 6 befindet sich demnach noch in seinem Füllzustand. Die drei weiteren Transportwagen 6 sind hingegen schon aus deren Füllzustand in den Leerzustand übergegangen, in welchem in dem jeweiligen Bevorratungsaufbau 7 entsprechend kein Bauteil 3 mehr bevorratet ist. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun vorgesehen, dass nach dem vorliegenden Übergang in den Leerzustand ein Austausch des jeweiligen, sich im Leerzustand befindlichen Transportwagens 6 gegen einen sich im Füllzustand befindlichen Transportwagen 6 durchgeführt wird. Ein solcher Austausch wäre in der dargestellten Weiterbildung der Figur 2, insbesondere durch die Bedienperson 17, durchzuführen. Im Rahmen eines einzelnen Austauschs würde einer der sich im Leerzustand befindlichen Transportwagen 6 aus der betreffenden Entnahmestelle 10 respektive der Bereitstellungsposition 9 entnommen und zur Zwischenlagerung in eine Lagerposition 16 oder zum erneuten Befüllen mit Bauteilen 3 in eine Auffüllposition 15 verbracht, welche sich beide im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 befinden. In Figur 2 sind dabei bereits einige Transportwagen 6 in solchen Auffüllpositionen 15 respektive Lagerpositionen 16 aufgezeigt.

Den Figuren 3 sowie 3a bis 3c sind Ausführungsformen von Transportwagen 6 respektive mögliche Bevorratungsaufbauten 7 der Transportwagen 6 zu entnehmen, welche, wie Figur 3 beschreibt, wiederum über die Durchlässe 8 des Sicherungsmittels 4, hierbei ebenfalls ein Teil der Sicherheitszaunanordnung 18, im Montagebereich 1 in deren über die jeweilige Entnahmestelle 10 festgelegten Bereitstellungspositionen 9 positioniert sind. Die zwei in Figur 3 dargestellten Transportwagen 6 weisen sich voneinander unterscheidende Bevorratungsaufbauten 7 auf, wobei jedoch beide Bevorratungsaufbauten 7 als bauteilartabhängige Bauteilträgerstrukturen 12 ausgeführt sind. Die in der Darstellung der Figur 3 links aufgezeigte Bauteilträgerstruktur 12 ist ferner nochmals in einer detaillierteren Ansicht in Figur 3a, die in der Darstellung der Figur 3 rechts aufgezeigte Bauteilträgerstruktur 12 in den Figuren 3b und 3c aufgezeigt. Die Bauteilträgerstrukturen 12 bestehen jeweils aus mehreren Stützarmen 19, an welche sich die Bauteile 3 jeweils abstützend anlegen und dabei übereinander abstapelbar angeordnet sind. Figur 3a beschreibt dabei eine Weiterbildung der Bauteilträgerstruktur 12, bei welcher drei Gruppen an Bauteilen 3 nebeneinander auf der Bodenplatte der Bauteilträgerstruktur 12 angeordnet sind. Die Ausgestaltung der Bauteilträgerstruktur 12 der Figur 3a weist somit drei sogenannte Klinkentürme auf. Hingegen zeigt die Weiterbildung der Figuren 3b und 3c eine Ausführung der Bauteilträgerstruktur 12, bei welcher über die Stützarme 19 lediglich eine Gruppe an übereinander abstapelbar angeordneten Bauteilen 3 ausgeführt ist. Somit liegt in der Ausführung der Figuren 3b und 3c lediglich ein Klinkenturm vor. Es sei zudem erwähnt, dass sich die Bezeichnung Klinkenturm über die Ausführung der Stützarme 19 und deren Anordnung zueinander ableiten lässt. In Figur 3c ist hierzu eine perspektivische Ansicht der Bauteilträgerstruktur 12 mit der Ausgestaltung der Stützarme 19 im Detail aufgezeigt. Die Stützarme 19 liegen in Form von Klinken vor, wobei ein Klinkenfuß der jeweiligen Klinke mit der Bodenplatte der Bauteilträgerstruktur 12 verbunden ist. Ein vom Klinkenfuß abgehender Klinkenarm der Klinke steht zudem normal zur Bodenplatte ab. Die sich unterscheidenden Bevorratungsaufbauten 7, hier die unterschiedlich ausgebildeten Bauteilträgerstrukturen 12, ermöglichen vorteilhaft die Bevorratung von Bauteilen 3 unterschiedlicher Bauteilart. In der Bauteilträgerstruktur 12 der Figur 3a sind demnach Bauteile 3 einer ersten Bauteilart, in der Bauteilträgerstruktur 12 der Figuren 3b und 3c Bauteile 3 einer zweiten Bauteilart bevorratet.

Den Figuren 4 sowie 4a und 4b sind weitere Ausführungsformen von Transportwagen 6 respektive mögliche Bevorratungsaufbauten 7 der Transportwagen 6 zu entnehmen, welche, wie Figur 4 aufzeigt, wiederum über die Durchlässe 8 des Sicherungsmittels 4, hierbei wiederum ein Teil der Sicherheitszaunanordnung 18, im Montagebereich 1 in deren über die jeweilige Entnahmestelle 10 festgelegten Bereitstellungspositionen 9 positioniert sind. Die zwei in Figur 3 dargestellten Transportwagen 6 weisen sich voneinander unterscheidende Bevorratungsaufbauten 7 auf, wobei jedoch beide Bevorratungsaufbauten 7 als bauteilartabhängige Bauteilablage 14 mit entsprechend bauteilartabhängiger Aufbauhöhe ausgeführt sind. Die in der Darstellung der Figur 4 links aufgezeigte Bauteilablage 14 ist in einer detaillierteren Ansicht in Figur 4a, die in der Darstellung der Figur 4 rechts aufgezeigte Bauteilablage 14 in Figur 4b aufgezeigt. Dabei sind über die Bauteilablage 14 der Figur 4a Bauteile 3 einer dritten Bauteilart, über die Bauteilablage 14 der Figur 4b Bauteile 3 einer vierten Bauteilart bevorratet, in diesem Fall abgelegt. Aufgrund der unterschiedlichen Bauteilart der jeweiligen Bauteile 3, welche dabei eine sich unterscheidende Bauteilhöhe aufweisen, ist die Bauteilablage 14 der Figur 4a mit einer größeren Aufbauhöhe ausgeführt als die Bauteilablage 14 der Figur 4b.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung eines bauteilartabhängigen Bevorratungsaufbaus 7 ist sehr vereinfacht in Figur 5 aufgezeigt. Die Bauteile 3 einer fünften Bauteilart werden hierbei über mehrere an die Bauteilart angepassten Bauteilhalterungen 13 bevorratet, wobei im Speziellen jedes Bauteil 3 über je eine Bauteilhalterung 13 gehaltert ist. Es ist anzumerken, dass die Entnahme oder Aufnahme von in solchen bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten 7 bevorrateter Bauteile 3 über das in den Figuren 1 und 2 dargestellte und als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 durch insbesondere in einer Steuerung der Fertigungsanlage oder des Montagewerkzeugs 2 hinterlegte Bewegungsabläufe erfolgt.

Die Anordnung der in den jeweiligen Figuren dargestellten Bevorratungsaufbauten 7 auf dem Transportwagen 6 ist in einer Weiterbildung der Erfindung lösbar ausgestaltet, sodass unterschiedliche Bevorratungsaufbauten 7 auf gleichartig ausgebildeten Wagenuntergestellen 20 der Transportwagen 6 anordenbar sind. Ein solches Wagenuntergestell ist in Figur 6 aufgezeigt, wobei dieses Wagenuntergestell 20 zur manuellen Handhabung, insbesondere durch eine z. B. in Figur 2 aufgezeigten Bedienperson 17, einen Handgriff 21 aufweist. Zum einfachen Auf- oder Abrüsten der Transportwagen 6 mit unterschiedlichen Bevorratungsaufbauten 7 weist das Wagenuntergestell 20 zwei zueinander beabstandet angeordnete und sich im Wesentlichen über die Länge des Wagenuntergestells 20 erstreckende Rollenschienen 22 auf, über welche ein Bevorratungsaufbau 7 in im Wesentlichen horizontaler Richtung aufgeschoben oder -gezogen sowie heruntergezogen oder -geschoben werden kann. Der Handgriff 21 dient zudem in Verbindung mit dem oberen Randbereich des Durchlasses 8 als Anschlag zur Festlegung der Bereitstellungsposition 9 eines Transportwagens 6. Dies ist in den Figuren 7a und 7b verdeutlicht aufgezeigt.

Den Figuren 7a und 7b sind ferner eine Rückansicht sowie eine geschnittene Seitenansicht eines Teils der Sicherungsmittel 4, hierbei wiederum der Sicherheitszaunanordnung 18, sowie zwei in ihren über die Entnahmestellen 10 festgelegten Bereitstellungspositionen 9 und damit abschnittsweise im Montagebereich 1 positionierten Transportwagen 6 dargestellt. Die Entnahmestellen 10 können dabei mit einem Abstand von 300 Millimetern zueinander benachbart angeordnet sein. Auch die Figuren 8a und 8b beschreiben eine solche Anordnung, wobei sich in den Figuren 8a und 8b lediglich ein, hierbei der in der Darstellung der Figur 8a rechte Transportwagen 6 in seiner über die Entnahmestelle 10 festgelegten Bereitstellungsposition 9 befindet. Der Bevorratungsaufbau 7 des jeweiligen Transportwagens 6 ist hierbei bauteilartunabhängig als Bauteilbehälter 26 ausgebildet. Darüber hinaus weisen die im Wesentlichen in Form eines Rahmens ausgebildeten Entnahmestellen 10 mehrere Sicherheitseinrichtungen 11 auf, über welche der Belegungszustand einer jeweiligen Entnahmestelle 10 mit dem Transportwagen 6 detektierbar ist. Die erste Sicherheitseinrichtung 11 ist dabei über den zwei Scanfelder 23a, 23b aufweisenden Sicherheits-Laserscanner 23 ausgeführt. Darüber hinaus sind im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 drei Sicherheitseinrichtungen 11 in Form von Lichtschranken 24 angeordnet, welche in Richtung des Bereitstellungs- und Handhabungsbereichs 5 so von den Entnahmestellen 10 respektive der Sicherungsmittel 4 beabstandet sind, dass diese den jeweiligen in seiner Bereitstellungsposition

9 positionierten Transportwagen 6 hinterschneiden. Die Lichtschranken 24 sind dadurch bei sich in Bereitstellungsposition 9 befindlichen Transportwagen 6 geschlossen. Wird ein Transportwagen 9 aus der Entnahmestelle 10 respektive dessen Bereitstellungsposition 9, z. B. im Rahmen eines Austauschs, entnommen oder in diese eingebracht, wird die zugeordnete Lichtschranke 24 für die Dauer der Entnahme oder des Einbringens, also solange sich der Transportwagen 6 im Strahlengang befindet, unterbrochen. Neben den Lichtschranken 24 sowie dem Sicherheits-Laserscanner 23 sind an der Weiterbildung der Entnahmestelle 10 zwei weitere Sicherheitseinrichtungen 11 anordnet, welche als Lichttaster 25a, 25b ausgeführt sind. Hierbei ist je Entnahmestelle 10 ein frontaler Lichttaster 25a und lateraler Lichttaster 25b ausgeführt. Die Lichttaster 25a, 25b sind dabei im Speziellen den Sicherheitsmitteln 4 gegenüberliegend und endseitig an oberen Querstangen der rahmenförmigen Entnahmestelle

10 und in dieser Weiterbildung etwa in Höhe einer Oberkannte der Bauteilbehälter 26 angeordnet. Denkbar wäre ferner, dass in einer Weiterbildung der Erfindung die als Lichtschranken 24 ausgeführten Sicherheitseinrichtungen 11 ebenfalls als Lichttaster ausgeführt sind.

Über die Sicherheitseinrichtungen 11 lässt sich vorteilhaft ein Belegungszustand der Entnahmestellen 10 bestimmen und somit, ob das z. B. in den Figuren 1 und 2 dargestellte und als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 einen Montageprozess ausführen, insbesondere eine Entnahme oder Aufnahme eines beispielsweise in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Bauteils 3 vom Bevorratungsaufbau 7, in dieser Weiterbildung im Speziellen dem Bauteilbehälter 26 erfolgen darf. Eine solche Entnahme oder Aufnahme von Bauteilen 3 ist bei nicht in der Entnahmestelle 10 befindlichem Transportwagen 6 oder bereits bei einem laufenden Austausch des Transportwagens 6 nicht möglich. Einerseits könnte eine Kollision des Montagewerkzeugs 2, beispielsweise über einen Greifer eines Industrieroboters, mit dem Transportwagen 6 stattfinden; andererseits wäre eine Bedienperson 17 einer hohen Gefährdung ausgesetzt. In einem gegenteilig gelegenen Fall darf ein Austausch eines Transportwagens 6 nicht erfolgen, wenn gerade eine Entnahme oder Aufnahme eines Bauteils 3 vom Bevorratungsaufbau 7, hier im Speziellen eine Entnahme aus dem Bauteilbehälter 26 stattfindet. Hierfür ist eine Feststellvorrichtung vorgesehen, welche unmittelbar vor und während einer Aufnahme oder Entnahme eines Bauteils 3 den Transportbehälter 6 festsetzt, sodass eine Bewegung dessen, insbesondere zum Zweck des Austauschs, nicht möglich ist. Nach erfolgter Aufnahme oder Entnahme des Bauteils 3 wird der Transportbehälter 6 jedoch wiederum freigegeben. Die Entnahme oder Aufnahme der in bauteilartunabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten 7, hierbei den Bauteilbehältern 26 bevorrateter Bauteile 3, erfolgt dabei im Rahmen des Verfahrens durch eine vollautonome Bauteilerkennung.

Der Belegungszustand der Entnahmestellen 10 als mit Transportwagen 6 belegt ist dann gegeben, wenn einerseits eine Abfrage des frontalen Lichttasters 25a ergibt, dass dieser betätigt ist, wobei diese Betätigung eine Belegung mit dem Transportwagen 6 zunächst nicht sicher bestätigen kann. Dies liegt darin begründet, dass der Lichttaster 25a eine Tastweite aufweist, über welche dieser eine Betätigung aufweist. Hierbei kann sich ein Transportwagen 6 jedoch auch nicht voll in Anschlag befinden, sodass die Bereitstellungsposition 9 nicht vollends eingenommen ist. Zur sicheren Detektion der Belegung ist somit überdies die weitere Betätigung des lateralen Lichttasters 25b vonnöten. Ergibt eine Abfrage des Lichttasters 25b, dass dieser betätigt ist, so liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Belegung der Entnahmestelle 10 mit einem Transportwagen 6 vor. Um den Belegungszustand der Entnahmestelle 10 als belegt zu verifizieren, erfolgt zudem eine Abfrage der Lichtschranken 24. Ist die der jeweiligen Entnahmestelle 10 zugeordnete Lichtschranke 24 geschlossen, so lässt sich im Wesentlichen davon ausgehen, dass ein Transportwagen 6 in dessen über die Entnahmestelle 10 festgelegte Bereitstellungsposition 9 positioniert ist. Eine Entnahme oder Aufnahme von Bauteilen 3 vom Transportbehälter 6 durch das insbesondere als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 ist durchführbar. Der Sicherheits-Laserscanner 23 ist bei mit einem Transportwagen 6 belegter Entnahmestelle 10 inaktiv. Eine Aktivierung ist nicht notwendig, da der jeweilige Transportwagen 6 in seiner Bereitstellungsposition 9 den Durchlass 8 der Sicherungsmittel 4, hier der Sicherheitszaunanordnung 18, verschließt, sodass die z. B. in Figur 2 dargestellte Bedienperson 17 nur unter sehr hohem Aufwand aus dem Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 in den Montagebereich 1 gelangen könnte. Dies ändert sich jedoch, sobald, insbesondere bei einem Austausch eines Transportwagens 6, der Transportwagen 6 aus seiner durch die Entnahmestelle 10 festgelegte Bereitstellungsposition 9 in eine, beispielsweise in Figur 2 dargestellte, Auffüllposition 15 oder Lagerposition 16 verbracht wird. Aufgrund der Abmessungen des Durchlasses 8, wobei eine Höhe des Durchlasses 8 1200 Millimeter und eine Breite des Durchlasses 700 Millimeter betragen, kann eine Bedienperson 17 durch diesen grundsätzlich hindurchgelangen.

Der dabei vorliegende Belegungszustand der Entnahmestellen 10 als nicht mit einem Transportwagen 6 belegt ist dann gegeben, wenn einerseits eine Abfrage des frontalen Lichttasters 25a ergibt, dass dieser nicht betätigt ist, wobei dies eine fehlende Belegung nicht sicher bestätigen kann. Dies liegt an der bereits beschriebenen Tastweite des Lichttasters 25a, sodass beispielsweise beim Entnehmen des Transportwagens 6 der frontale Lichttaster 25a noch betätigt ist, obwohl sich der Transportwagen 6 nicht mehr vollständig in seiner durch die Entnahmestelle 10 festgelegte Bereitstellungsposition befindet. Hierzu ist überdies die weitere Abfrage des lateralen Lichttasters 25b vonnöten. Ergibt die Abfrage des Lichttasters 25b, dass dieser ebenfalls nicht betätigt ist, so ist eine Belegung der Entnahmestelle 10 mit einem Transportwagen 6 mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht gegeben. Um den Belegungszustand der Entnahmestelle 10 als nicht mit einem Transportwagen 6 belegt zu verifizieren, erfolgt wiederum eine Abfrage der Lichtschranken 24. Ist die der jeweiligen Entnahmestelle 10 zugeordnete Lichtschranke 24 wiederum geschlossen, so lässt sich im Wesentlichen davon ausgehen, dass kein Transportwagen 6 in der zugeordneten Entnahmestelle 10 positioniert ist. Der Versuch einer Entnahme oder Aufnahme von Bauteilen 3 vom Transportbehälter 6 durch das insbesondere als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 wird dadurch unterbunden. Laufende Montageprozesse werden jedoch nicht unterbrochen. Wird ein Bauteil 3 einer Bauteilart für einen Montageprozess benötigt, für welches gerade kein Transportbehälter 6 in der über die Entnahmestelle 10 festgelegten Bereitstellungsposition 9 positioniert ist, wird das notwendige Bauteil 3 aus einem Bauteilpuffer entnommen. Ein Austausch, also insbesondere das Entnehmen sowie das Einbringen eines Transportwagens 6 in die Entnahmestelle 10, lässt sich zudem durch die Lichtschranken 24 detektieren. Einerseits trägt die Bestimmung des Durchtritts eines Transportwagens 6 durch die Lichtschranken 24 zur Detektion des Belegungszustands der zugeordneten Entnahmestelle 10 bei, andererseits ist vorgesehen, dass bei Überschreitung einer maximalen Tauschzeit zur Durchführung des Austauschs eines Transportwagens 6 die Fertigungsanlage laufende Montageprozesse einstellt und somit das als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 stoppt.

Da der Durchlass 8 nach Entnehmen des Transportwagens 6 nicht mehr durch den Transportwagen 6 verschlossen ist, wird der über zwei Scanfelder 23a und 23b verfügende Sicherheits-Laserscanner 23 aktiviert, hierbei das Scanfeld 23a, 23b, bei dessen zugeordneter Entnahmestelle 10 der Belegungszustand nicht mit einem Transportwagen 6 belegt detektiert ist. Dies ist in Figur 8a dargestellt, bei welcher in der Darstellung der linken Entnahmestelle 10 kein Transportwagen 6 positioniert ist. Dadurch, dass der Belegungszustand der linken Entnahmestelle 10 als nicht mit einem Transportwagen 6 belegt detektiert wurde, ist das linke Scanfeld 23a des Sicherheits-Laserscanners 23 aktiv. Hierüber lässt sich ein Übertritt einer Bedienperson 17 aus dem Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 in den Montagebereich 1 bestimmen, da der Durchlass 8 durch das Scanfeld 23a abgedeckt ist. Sollte ein solcher Übertritt festgestellt werden, würde die Fertigungsanlage alle laufenden Montageprozesse einstellen und das als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 stoppen. Das als Industrieroboter ausgeführte Montagewerkzeug 2 kann hierbei einen Abstand zu den Scanfeldern 23a oder 23b von 1550 Millimetern aufweisen.

Um die Sicherheit einer in Figur 2 dargestellten Bedienperson 17 zu erhöhen und eine Gefahrenexposition dieser insbesondere durch Manipulation von Sicherheitseinrichtungen 11 zu minimieren, ist in einer Weiterbildung der Entnahmestellen 10 vorgesehen, dass diese bodenseitige Führungsschienen 27 aufweisen. Dies ist in den Figuren 9a und 9b dargestellt. Die Figuren 9c und 9d zeigen zudem hinsichtlich der Manipulationsfähigkeit einen Vergleich zwischen einem Ausschnitt der Entnahmestelle 10 mit und ohne bodenseitige Führungsschienen 27. Die Führungsschienen 27 verfügen zur Minimierung der Manipulationsfähigkeit der Entnahmestelle 10 über einen Dreiecksquerschnitt, wobei die abgeschrägte Seitenfläche einem Transportwagen 6 zugewandt und zudem je Entnahmestelle 10 zwei beidseitig des Durchlasses 8 angeordnete Führungsschienen 27 ausgeführt sind. Die Führungsschienen 27 erstrecken sich dabei über den Durchlass 8 durch die Sicherungsmittel 4, hier die Sicherheitszaunanordnung 18, vom Bereitstellungs- und Handhabungsbereich 5 in den Montagebereich 1. Ferner sind die bodenseitig angeordneten Sicherheitseinrichtungen 11 als laterale Lichttaster 25c, 25d ausgebildet. Eine Tasthöhe der Lichttaster 25c, 25d liegt dabei über der Höhenausdehnung der Führungsschienen 27, sodass eine Detektion des Transportwagens 6 erfolgen kann. Dies ist in Figur 9b deutlich aufgezeigt. Die Breite der Führungsschienen 27 ist nun derart bestimmt, dass der Transportwagen 6 aufgrund seiner innenliegenden Rollen ohne Weiteres in die Entnahmestelle 10 verbracht werden kann, ohne dass der Transportwagen 6 mit den Führungsschienen 27 kollidiert. Die Tastweite der Lichttaster 25c, 25d ist jedoch ausreichend hoch, um die Lichttaster 27 bei Gegenwart des Transportwagens 6 zu betätigen und somit den Transportwagen 6 zu detektieren. Bei dem Versuch einer Manipulation, hier der in den Figuren 9c und 9d dargestellten Falsch-Detektion eines Transportwagens 6 mit einem Sperr-Gegenstand 28 wie dem aufgezeigten L-Winkel, kann der Sperr-Gegenstand 28 wie in Figur 9c nicht nahe genug an den Lichttaster 25c herangeführt werden, ohne dass dieser aufgrund der abgeschrägten Seitenfläche eine Neigung erfährt. Diese Neigung führt dazu, dass die Tastweite des Lichttasters 25c nicht ausreichend hoch ist, um eine Betätigung des Lichttasters 25c hervorzurufen. Eine Falsch-Detektion eines Transportwagens 6 ist somit nicht möglich. Hingegen ist in Figur 9d eine erfolgreiche Manipulation mittels des Sperr-Gegenstands 28 gezeigt, welcher bedingt durch die mangelnde Führungsschiene 27 in der Tastweite des Lichttasters 25d positionierbar ist, was eine Falsch- Detektion eines Transportwagens 6 ermöglicht. Bezugszeichenliste

1 Montagebereich 25a, 25b Lichttaster

2 Montagewerkzeug 25c, 25d Lichttaster

3 Bauteil 26 Bauteilbehälter

4 Sicherungsmittel 27 Führungsschiene

Bereitstellungs- und 28 Sperr-Gegenstand

5

Handhabungsbereich

6 Transportwagen

7 Bevorratungsaufbau

8 Durchlass

9 Bereitstellungsposition

10 Entnahmestelle

11 Sicherheitseinrichtung

12 Bauteilträgerstruktur

13 Bauteilhalterung

14 Bauteilablage

15 Auffüllposition

16 Lagerposition

17 Bedienperson

18 Sicherheitszaunanordnung

19 Stützarm

20 Wagenuntergestell

21 Handgriff

22 Rollenschiene

23 Sicherheits- Laserscanner a, 23b Scanfeld

24 Lichtschranke

Claims

Patentansprüche Fertigungsanlage mit einem Montagebereich (1) aufweisend wenigstens ein Montagewerkzeug (2) zum Fügen von Bauteilen (3) und einem durch Sicherungsmittel (4) von dem Montagebereich (1) abgetrennten Bereitstellungs- und Handhabungsbereich (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsanlage zur Bereitstellung der Bauteile (3) zumindest einen Transportwagen (6) aufweist, wobei wenigstens ein Transportwagen (6) in einem Füllzustand wenigstens ein Bauteil (3) über einen Bevorratungsaufbau (7) des Transportwagens (6) bevorratet und zumindest abschnittweise über einen Durchlass (8) der Sicherungsmittel (4) im Montagebereich (1) der Fertigungsanlage in einer Bereitstellungsposition (9) positioniert ist. Fertigungsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede Bereitstellungsposition (9) durch eine sich in Richtung des Montagebereichs (1) an den Durchlass (8) anschließend ausgebildete Entnahmestelle (10) festgelegt ist und/oder die jeweilige Entnahmestelle (10) wenigstens eine Sicherheitseinrichtung (11) aufweist, über welche ein Belegungszustand der Entnahmestelle (10) mit einem Transportwagen (6) detektierbar ist. Fertigungsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Bevorratungsaufbau (7) eines jeweiligen Transportwagens (6) Bauteile (3) ausschließlich einer Bauteilart bevorratet sind, hierbei mehr als eine Entnahmestelle (10) ausgeführt ist und je Bauteilart der bereitzustellenden Bauteile (3) ausschließlich ein Transportwagen (6) in dessen über eine der Entnahmestellen (10) festgelegten Bereitstellungsposition (9) positioniert ist. Fertigungsanlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bevorratungsaufbau (7) bauteilartunabhängig als ein Bauteilbehälter (26) ausgebildet ist. Fertigungsanlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bevorratungsaufbau (7) bauteilartabhängig als eine aus zumindest zwei Stützarmen (19) bestehende Bauteilträgerstruktur (12), zumindest eine an eine Bauteilart angepasste Bauteilhalterung (13) oder eine Bauteilablage (14) mit bauteilartabhängiger Aufbauhöhe ausgebildet ist. Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen (3) in der Fertigungsanlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fertigungsanlage den Montagebereich (1) mit wenigstens einem Montagewerkzeug (2) zum Fügen von Bauteilen (3) und den durch Sicherungsmittel (4) von dem Montagebereich (2) abgetrennten Bereitstellungs- und Handhabungsbereich (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder nach einem Übergang eines sich in Bereitstellungsposition (9) befindlichen Transportwagens (6) aus dessen Füllzustand in einen Leerzustand ein Austausch des sich im Leerzustand befindlichen Transportwagens (6) gegen einen sich im Füllzustand befindlichen Transportwagen (6) durchgeführt wird. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich im Leerzustand befindlicher Transportwagen (6) in eine sich von der Bereitstellungsposition (9) unterscheidende Auffüllposition (15) im Bereitstellungs- und Handhabungsbereich (5) verbracht und in der Auffüllposition (15) mit Bauteilen (3) befüllt und/oder in einer Lagerposition (16) zwischengelagert wird. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich bereits im Füllzustand befindlicher Transportwagen (6) in den Bereitstellungs- und Handhabungsbereich (5) verbracht und in diesem für einen Austausch in einer Lagerposition (16) zwischengelagert wird. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahme oder Aufnahme von in bauteilartunabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten (7) bevorrateter Bauteile (3) über Montagewerkzeuge (2) des Montagebereichs (1) durch eine vollautonome Bauteilerkennung erfolgt und/oder die Entnahme oder Aufnahme von in bauteilartabhängig ausgebildeten Bevorratungsaufbauten (7) bevorrateter Bauteile (3) über Montagewerkzeuge (2) des Montagebereichs (1) durch hinterlegte Bewegungsabläufe erfolgt. Verfahren nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer maximalen Tauschzeit zur Durchführung des Austauschs die Fertigungsanlage laufende Montageprozesse einstellt.