KR20190075096A - 금속가공 산업에서의 내부 개인 추적에 기초한 제조 제어 - Google Patents

금속가공 산업에서의 내부 개인 추적에 기초한 제조 제어 Download PDF

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KR20190075096A
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코르비니안 바이스
벤야민 슈바르츠
울리히 슈나이더
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트룸프 베르크초이그마쉬넨 게엠베하 + 코. 카게
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Abstract

제조 제어를 위한 내부 위치확인 시스템(5)의 사용이 개시된다. 내부 위치확인 시스템(5)은 다수의 모바일 유닛(15)의 위치를 결정하기 위한, 다수의 고정적으로 설치된 송수신기(13)를 가지며, 위치는 특히 전자기 (무선) 신호의 실행 시간을 평가함으로써 결정된다. 내부 위치확인 시스템(5)은 강 및/또는 판금을 프로세싱하는 산업 제조 플랜트에서 개인(31)에 모바일 유닛(15) 중 하나를 할당하고, 내부 위치확인 시스템(5)을 사용하여 연계된 모바일 유닛(15)을 위치확인함으로써 연계된 개인(31)의 위치를 결정하고, 산업 제조 플랜트의 제조 제어 시스템(1)에 내부 위치확인 시스템(5)을 통합하는 데 사용된다.

Description

금속가공 산업에서의 내부 개인 추적에 기초한 제조 제어
본 발명은 제조 프로세스, 특히 강(steel) 및/또는 판금(sheet metal) 프로세싱에서 작업편(workpiece)의 산업 제조를 위한 프로세스 절차를 모니터링하고 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱에서, 금속 프로세싱 산업의 제조 홀(manufacturing halls) 내에서의 개인 위치확인(localization)을 위한 시스템에 관한 것이다.
금속 프로세싱 산업의 예로서, 산업용 강 및/또는 판금 프로세싱에서, 상이한 크기의 다수의 부분이 종종 다양한 프로세싱 단계로 공급된다. 예를 들어, 레이저 절삭된 재료 또는 펀칭된 판금 부분과 같은 공작 기계 상의 작업편은 분류되어 추가 프로세싱 단계로 공급된다. 프로세싱 작업 후, 절삭 또는 펀칭된 작업편은 종종 그룹으로 각각의 하류 생산 단계에서 이용 가능해진다. 다양한 프로세스 절차는 일반적으로 페이퍼 기반 문서와의 시각적으로 비교에 기초하여 수동으로 수행된다. 그러나, 다수의 상이한 부분 형상이 절삭되고, 상이한 프로세싱 단계가 수행되고, 강 및/또는 판금 프로세싱을 위한 제조 홀 내의 상이한 영역이 접근되면, 이러한 모니터링 및 제어 작업은 시간 소모적이고 에러의 경향이 있다. 예를 들어, 매우 다양한 부분은, 부분 연계 및 후속 프로세싱 단계에서, 예를 들어, 계획된 작업편 수집 지점 유닛에서의 오더 특유 배치 중에 또는 후속 프로세싱 단계로의 이송 중에 에러를 유발할 수 있다. 예를 들어, 부분이 잘못 배치된 경우, 후속 프로세싱 단계는 악영향을 받게될 수 있는 데, 예를 들어, 잘못 수행될 수 있다.
금속 프로세싱 산업에서 제조 프로세스의 디지털 이미지는 매우 단편적이고, 종종 제조 프로세스의 현재 상태의 스냅샷만을 촬영한다. 따라서, 물리적 재료 흐름은 일반적으로, 부킹 스테이션에서, 수행될 프로세싱 단계와 수동으로 신중하게 동기화되어, 종종 상세한 평가가 발생하지 않거나 단지 지연된 평가만이 발생할 수 있게 된다. 그러나, 이미지의 연속성 및 상세의 높은 심도가 바람직하다.
예를 들어, 2016년 10월 21일 출원된 (아직 공개되지 않은) 독일 특허 출원 DE 10 2016 120 132.4호("Werkstucksammelstelleeinheit und Verfahren zur Unterstutzung der Bearbeitung von Werkstucken") 및 DE 10 2016 120 131.6호("Absortierunterstutzungsverfahren und Flachbettwerkzeugmaschine")로부터, 평상형 공작 기계로 제조된 작업편의 분류 프로세스를 지원하기 위한 방법, 일반적으로 작업편의 프로세싱을 지원하기 위한 방법이 공지되어 있다.
더욱이, 2017년 4월 5일 출원된 독일 특허 출원 DE 10 2017 107 357.4호("Absortierunterstutzungsverfahren und Flachbettwerkzeugmaschine")로부터, 예를 들어, 평상형 공작 기계로부터의 절삭된 재료의 분류를 위한 지원 방법이 공지되어 있다. 상기 언급된 독일 특허 출원은 그 전체가 본 명세서에 통합되어 있다.
US 2016/0100289 A1호로부터, 예를 들어 초광대역(UWB) 기술을 사용하는 모바일 무선 디바이스의 위치를 결정하기 위한 위치확인(localization) 및 추적 시스템이 공지되어 있으며, 여기서 디바이스의 위치는 예를 들어, 도달 시간의 차이를 계산함으로써 얻어진다. US 2015/0356332 A1호에 따르면, 그 중에서도 가속도 센서로 보충될 수 있는 UWB 기술에 기초하는 모션 센서가, 예를 들어 스포츠에서의 수행 분석을 위해 개시되어 있다.
본 개시내용의 일 양태는, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱 분야에서 - 일반적으로 금속 프로세싱 분야에서, 제조 프로세스를 지능적으로 지원할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 목적에 기초한다.
이들 목적 중 적어도 하나는 청구항 1에 따른 제조 제어를 위한 방법, 청구항 15에 따른 제조 제어 시스템, 청구항 18에 따른 내부 위치확인 시스템의 사용, 및 청구항 20에 따른 최종 제품을 산업적으로 제조하기 위한 방법에 의해 해결된다. 추가적인 실시예는 종속항에 지시되어 있다.
일 양태에서, 제조 홀 내에서의, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱에서의, 작업편의 산업 프로세싱에서, 내부 위치확인 시스템에 의해 지원되는 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법은 이하의 단계:
제조 홀 내에 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛, 적어도 하나의 모바일 유닛, 및 분석 유닛을 제공하는 단계로서, 송수신기 유닛 및 모바일 유닛은 전자기 신호를 송신 및 수신하도록 구성되고, 분석 유닛은 송수신기 유닛과 모바일 유닛 사이의 전자기 신호의 실행 시간(runtime)으로부터 제조 홀 내에서의 모바일 유닛의 위치를 결정하도록 구성되는 것인, 제공하는 단계;
모바일 유닛을 개인에 또는 개인의 신체 부분에 제공함으로써, 상기 모바일 유닛을 개인과 공간적으로 연계하는 단계;
연계된 모바일 유닛을 내부 위치확인 시스템을 사용해 위치확인함으로써, 개인 및/또는 개인의 신체 부분의 위치를 결정하는 단계; 및
개인의 결정된 위치를 산업 제조의 제조 제어 시스템에 통합하는 단계를 포함한다.
다른 양태에서, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱 산업 제조 플랜트의, 제조 홀에서 제조 프로세스를 제어하기 위한 제조 제어 시스템은, 제조 홀 내에서의 작업편의 산업 제조에서, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱에서, 프로세스 절차의 제조 제어를 지원하기 위한 내부 위치확인 시스템으로서, 내부 위치확인 시스템은, 제조 홀 내에 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛, 적어도 하나의 모바일 유닛, 및 분석 유닛을 포함하고, 송수신기 유닛 및 적어도 하나의 모바일 유닛은 전자기 신호를 송신 및 수신하기 위해 구성되고, 분석 유닛은 송수신기 유닛과 적어도 하나의 모바일 유닛 사이의 전자기 신호의 실행 시간을 결정하기 위해, 그리고 전자기 신호의 실행 시간으로부터 제조 홀 내에서의 적어도 하나의 모바일 유닛의 위치를 결정하기 위해 구성된다. 내부 위치확인 시스템은 또한, 제조 제어 시스템의 부분으로서, 제조 홀 내에서의 적어도 하나의 모바일 유닛의 위치에 대한 데이터를 교환하고 제공하도록 구성되고, 제조 제어 시스템은 적어도 하나의 개인의 얻어진 위치를 적어도 하나의 작업편과 연계시키고 이를 제조 제어에 포함시키도록 구성된다.
다른 양태는 제조 제어를 위한 내부 위치확인 시스템의 사용에 관한 것으로서, 내부 위치확인 시스템은 복수의 모바일 유닛의 위치 결정을 위해 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛으로 구성되고, 송수신기 유닛 및 모바일 유닛은 전자기 신호를 송신 및 수신하고, 전자기 신호의 실행 시간이 각각의 모바일 유닛과 복수의 송수신기 유닛 사이에서 결정되고, 모바일 유닛의 위치는 전자기 신호의 실행 시간으로부터, 특히 30 cm 미만의 정확도로, 얻어지고,
내부 위치확인 시스템은
- 산업 제조 플랜트에서 모바일 유닛 중 하나를 적어도 하나의 개인과 연계하고,
- 연계된 모바일 유닛을 내부 위치확인 시스템을 사용해 위치확인함으로써 적어도 하나의 작업편의 위치를 결정하고,
- 산업 제조 플랜트의 제조 제어 시스템에 내부 위치확인 시스템을 통합하기 위해 사용된다.
다른 양태에서, 제조 제어 시스템[본 명세서에서는 MES(manufacturing execution system)라고도 칭함]을 사용하여 최종 제품을 산업적으로 제조하기 위한 방법은:
- 제조 제어 시스템의 MES를 사용해 작업편으로부터 최종 제품을 제조하기 위한 제조 오더를 수신하는 단계로서, MES는 데이터 프로세싱 디바이스에 구현되는 것인, 제조 오더를 수신하는 단계;
- MES를 사용해 개별 프로세싱 단계를 선택하는 단계;
- MES를 사용해 프로세싱 단계의 시퀀스를 결정하는 단계로서, 프로세싱 단계는 이하의 절차: 절삭, 특히 레이저 절삭, 펀칭, 벤딩, 드릴링, 나사산 절삭, 연삭, 조립, 용접, 리벳팅, 나사 결합, 프레싱, 에지 및 표면 처리 중 하나 이상을 포함하는 것인, 시퀀스를 결정하는 단계;
- 프로세싱 단계를 기계 또는 워크스테이션 유닛과 데이터 기술적으로 연계(data-technical associating)하는 단계;
- MES(3) 내에서 제조 오더를 모바일 유닛 데이터 세트(39)와 데이터 기술적으로 연계하고, 제조 오더를 적어도 부분적으로 프로세싱하는 개인(31)을 모바일 유닛 데이터 세트에 데이터 기술적으로 연계하는 단계;
- 특히 프로세싱 단계 중의 제1 프로세싱 단계와 연계된 기계 또는 워크스테이션 유닛에서 제1 프로세싱 단계 후에 최종 제품의 부분을 형성하도록 프로세싱되는, 최종 제품을 위한 작업편을 제조하는 단계;
- 제조 오더와 연계된 모바일 유닛을, 제조된 작업편 및 개인과 공간적으로 연계하는 단계;
- 제조 오더의 상태 변화를 MES에 저장하는 단계;
- 제조된 작업편을 모바일 유닛과 함께, 제조 오더에 따라, 사전결정된 시퀀스 내의 다음 기계 또는 워크스테이션 유닛으로 운송하는 단계;
- 이 기계 또는 워크스테이션 유닛에서 프로세싱 단계를 수행하는 단계;
- 제조 오더의 상태 변화를 MES에 저장하는 단계; 및
- MES를 사용해 제조 오더의 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함하고,
모바일 유닛의 위치는, 전자기 신호에 기초하여 MES에 의해 언제든지 위치확인 시스템을 사용해 결정 가능하고, MES는 언제든지 작업편의 현재 상태 및 현재 위치에 대한 데이터뿐만 아니라 개인의 이동에 대한 데이터를 갖는다.
일부 실시예에서, 개인의 결정된 위치를 제조 제어로에 통합하는 것은, 모바일 유닛을 사용해 검출된 개인의 이동의 모션 분석을 포함한다. 모션 분석은, 예를 들어 모바일 유닛이 제공된 개인의 한 손 또는 양손의 상대적인 배향 및 이동으로부터, 작업편이 프로세싱되었는지의 여부, 특히 파지되거나, 운송되거나, 배치되었는지의 여부 그리고/또는 어느 작업편이 프로세싱되었는지, 특히 파지되거나, 운송되거나, 배치되었는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛은 가속도 및/또는 위치 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서를 더 포함하고, 그리고/또는 게다가 가속도 및/또는 배향 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서는 예를 들어, 팔, 다리, 또는 머리에 휴대된 센서에 대한 개인 또는 개인의 신체 부분의 모션 분석을 위한 데이터를 제공하기 위해 제공된다. 방법에서, 가속도 및/또는 위치 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서로부터의 신호를 제조 제어에 통합하는 단계가 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛을 사용해 특정 제스처를 수행함으로써 신호가 생성된다. 이에 의해, 방법은 예를 들어, 제조 제어 시스템 내의 프로세스와 제스처의 연계를 제공하는 단계, 시간 경과에 따른 모바일 유닛의 위치확인을 평가함으로써, 특히 내부 위치확인 시스템을 사용해 결정된 모바일 유닛의 위치를 평가함으로써, 모바일 유닛의 모션 궤적을 결정하는 단계, 모션 궤적의 구획 내의 제스처를 검출하는 단계; 및 제거 작업의 부킹 또는 배치 작업의 부킹과 같은, 제스처와 연계된 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함한다.
방법은 또한, 작업편을 프로세싱하기 위한 정보를, 신호 출력 유닛을 사용해 출력할 수 있고, 선택적으로 작업편의 수, 여전히 누락된 작업편, 후속 프로세싱 단계, 기본 오더, 고객, 및/또는 원하는 재료에 대한 정보가 출력된다. 게다가, 다른 모바일 유닛이 작업편, 운송 디바이스, 공작 기계, 및/또는 공구와 연계되고, 연계된 모바일 유닛을 내부 위치확인 시스템과 함께 사용하여 작업편, 운송 디바이스, 공작 기계, 또는 공구의 위치가 결정될 수 있다. 이에 따라, 결정된 위치가, 산업 제조 플랜트의 최종 제품을 제조하기 위한 제어 시스템에 그리고/또는 작업편, 운송 디바이스, 공작 기계, 및 공구의 모션 분석에 통합될 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 이하의 단계:
다른 모바일 유닛을 작업편의 그룹과 연계시키는 단계;
개인에 의해 작업편의 그룹의 중 한 작업편의 작업편 특유 프로세싱을 수행하는 단계로서, 작업편의 프로세싱은, 그룹과 연계된 모바일 유닛을 통해 검출 가능하지 않은 것인, 작업편 특유 프로세싱을 수행하는 단계; 및
작업편에 대한 정보를 얻기 위해, 특히 그 프로세싱 및 제조의 재료 흐름에 미치는 효과에 대한 정보를 얻기 위해, 작업편의 프로세싱에 관하여 개인의 모션 분석을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제조 홀 내의, 특히 제조 홀의 배치도(site plan) 내의, 구역 및/또는 공간 게이트가 정의되고, 결정된 위치는, 제조를 제어하기 위해 구역 및/또는 공간적 게이트에 대해 비교된다. 결정된 위치의 비교는, 모바일 유닛이 구역에 위치되거나 구역을 떠나거나, 또는 모바일 유닛이 공간 게이트를 통과하는 결과를 가질 수 있다. 일반적으로, 구역 및/또는 공간 게이트는 2차원 또는 3차원으로 정의될 수도 있다.
결정된 위치를, 최종 제품의 제조를 위한 제어부에 통합하는 단계는 이하의 단계:
개인에게 가해지는 부하 및/또는 개인에 의한 작업편의 핸들링에 있어서의 인체 공학 및/또는 개인의 수행 능력의 검정(qualification)에 관한 모션 분석을, 특히 제조에서의 개인의 작업 계획을 위해, 평가하는 단계;
예를 들어, 어느 공작 기계에서 얼마나 오래 작업되었는지와 같은, 프로세싱 작업의 문서화를 위해 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
온도, 습도, 및 조명과 같은, 생산 플랜트의 동작 파라미터를 제어하기 위해 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
공작 기계를 동작하기 위한 권리의 그리고 디스플레이되는 정보의 설정뿐만 아니라 로봇 유닛의 안전 관련 동작 파라미터의 설정과 같은, 공작 기계의 동작 파라미터의 개인 특유 설정을 위해 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
제조 플랜트의 영역에 대한 액세스 인가에 관하여 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
제스처와 같은 특정하게 실행되는 모션 궤적을 통한 제조 제어 시스템과의 통신을 위해 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
로봇 유닛을 프로그램하기 위한 모션 시퀀스를 디지털화하기 위해 개인의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은, 카메라를 사용해 개인의 머리 및/또는 눈 이동을 또한 검출하고, 머리 및/또는 눈 이동의 이미지 데이터를 평가함으로써 개인의 시야 원추(viewing cone)를 결정하고, 제조 제어 시스템에 의해 시야 원추에 존재하는 객체를 식별하여, 식별된 객체에 대한 정보를, 최종 제품을 제조하기 위한 산업 제조 플랜트의 제조 제어에 통합할 할 수 있다.
일부 실시예에서, 제조 제어 시스템은, 제조 홀의 배치도 상에서의 적어도 하나의 모바일 유닛의 위치를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 유닛을 가질 수도 있다. 더욱이, 실내 위치확인 시스템은 모션을 유발하는 모바일 유닛 또는 개인에 할당된 모션 궤적 또는 모션 궤적의 부분을 모니터링하기 위한 시스템일 수 있다. 제조 제어 시스템은 개인의 주위에 관한 위치-맥락-민감 정보location-context-sensitive information)를 제조 프로세스에 통합하고, 특히 이를 디스플레이하고, 선택적으로 제스처를 통해 제조 프로세스의 파라미터를 제어하고, 특히 워크스테이션의 피킹 프로세스 또는 배치 프로세스를 부킹하기 위해, 위치 데이터 및 선택적으로 제스처를 평가하도록 구성될 수 있다.
산업 제조의 제조 제어의 통합 또는 포함은 제조 제어부에 의한 평가 및 제조 제어부에 영향을 참조한다. 예를 들어, 특정 작업 단계가 발생할 때를 검출하는 것이 가능하고, 제조 제어부가 제조의 상태를 조정할 수 있다. 제조 제어부는 의심되는 오류 프로세싱을 검출하고 작업자에게 통지할 수 있다(예를 들어: 단지 2회 드릴링됨, 3개의 구멍이 제공됨?). 얼마나 신속하게 특정 작업 단계가 수행되는지, 기계가 최대 능력으로 운전하는지 여부, 특정 작업 단계를 핸들링하는 데 있어서 개선을 위한 잠재성이 있는지 여부, 및 어떻게 이러한 개선 조치가 생산성에 영향을 미치는지를 또한 알 수 있다.
제조 제어부는 다수의 상이한 기계 및 워크스테이션을 제어할 수 있다. 기계는 또한 작업편의 상태에 대한 데이터를 제조 제어 시스템에 송신할 수 있다. 이 방식으로, 제조 제어부는 고도로 네트워킹된 또는 완전히 자동화된 기계 또는 워크스테이션 유닛, 및 동시에 저네트워킹되거나 전혀 네트워킹되지 않은 기계 또는 워크스테이션 유닛의 모두를 제어할 수 있다.
본 명세서에 개시된 개념은, 이들이 제조 환경 내에서 다양한 방식으로 센서 및 데이터의 링크를 제공할 수 있기 때문에, 상위 레벨의 상세에서 제조 프로세스의 이미지의 연속성을 가능하게 할 수 있다.
범용 센서로서 또한 구성될 수 있는 내부 위치확인 시스템을 위한 모바일 유닛의 도입에 의해, 제조 환경에서 포괄적인 위치 관련 데이터를 수집하는 것이 가능하다. 이 맥락에서, 범용이라는 것은 위치 데이터, 배향/정렬 데이터, 가속도 데이터, 밝기, 온도, 공기 압력, 습도와 같은 환경 데이터, 자기장 및/또는 전기장, 사운드, 진동 등과 같은 다양한 데이터가 검출될 수 있다는 것을 의미한다. 이들 데이터는 따라서 다양한 사용을 위해 제조 제어 시스템에서 이용 가능하고, 따라서 - 인터페이스 문제 없이 - 서로 그리고 각각의 제조 프로세스와 맥락적이게 될 수 있고, 이들은 이어서 평가될 수 있다.
산업 제조에서, 기계 데이터는 공작 기계의 조건을 검출하고, 예를 들어 성능 파라미터 또는 고장에 대한 예측을 행하기 위해 다발화된 형태로 판독된다는 것이 알려져 있다. 본 명세서에 개시된 개념은 이제 시스템이 충분한 상세로 데이터를 수집할 수 있는 재료 흐름의 검출을 위해 제공되게 한다. 제조 제어 시스템 및 대응 제조 방법뿐만 아니라 제조 프로세스의 예측은 부가의 상세한 정보를 갖고 최적화될 수 있다.
예를 들어, 이들은 제조 플랜트에서 프로세스에 상당한 영향을 미칠 수 있기 때문에, 내부 위치확인 시스템을 사용하는 제조 프로세스에서 개인들 및 이들의 활동에 대해 부가의 정보가 얻어지는 것이 제안된다. 내부 위치확인 시스템의 모바일 유닛은 작업편, 공구, 재료, 또는 운송 수단과 같은, 모바일 유닛과 연계된 객체를 위한 2D 또는 3D 위치 정보를 미리 제공한다. 그러나, 위치확인 시스템은 또한 개인 또는 개인에 의해 수행되는 이동의 모션 추적을 위해 사용될 수 있다.
모바일 유닛 내의 가속도 센서, 경사도 센서, 및/또는 지구의 자기장을 측정하기 위한 센서에 의해, 이 위치 정보는 가치 있는 방식으로 보충될 수 있다. 모바일 유닛은 따라서 산업 제조에서 모든 모션 시퀀스를 검출하기 위한 정보의 가치 있는 소스가 될 수 있다. 이는 중요하지만, 제조 환경에서, 즉 제조 플랜트의 내부에서 개인의 아직 검출되지 않은 또는 단지 부분적으로 자동적으로 검출된 이동만을 포함하고, 내부는 특히 GPS 위치 결정을 위해 어렵고, 안전하지 않거나, 액세스 불가능하다.
모바일 유닛 내로의 이러한 센서의 통합에 추가하여, 센서는 모바일 유닛으로부터 분리된 전용 홀더/유닛에 또한 제공될 수 있다. 예를 들어, 모바일 유닛은 등 또는 벨트에 착용될 수 있고, 부가의 센서가 극단부, 예를 들어 팔찌에 착용될 수 있다. 후자의 경우에, 모바일 유닛은 개인의 일반적인 (개략적인) 모션 궤적을 정보로서 이용 가능하게 하고, 반면에 센서는 팔, 손 또는 다리와 같은 신체 부분의 국부적인 궤적이 검출되게 한다. 평가를 위해, 예를 들어, 스마트 워치 내의 센서는 WLAN을 통해 이들의 데이터를 제조 제어 시스템에 송신할 수 있다. 이는 절대 이동(제조 홀 내의 고정 궤적)가 반드시 결정될 필요는 없게 하고, 심지어 서로에 관한 또는 모바일 유닛에 관한 손의 상대 이동이 부가의 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, 해머링, 또는 핸드 드릴의 조작 또는 나사산 절삭을 위한 프로세스와 같은 반복적으로 수행된 모션 패턴이 센서를 통해 검출될 수 있다. 개인의 개략적인 모션 궤적 및 개인의 신체의 부분의 미세한 모션 궤적의 검출에 추가하여, 주위로부터의 추가의 센서 데이터가 또한 수행된 이동/프로세싱 상태/작업편 위치 등의 평가에 포함될 수 있다. 후자는 예를 들어, 작업장에서 또는 모바일 유닛에서 카메라에 의한 이미징 획득의 데이터이다. 예를 들어, 검출된 데이터의 이러한 상호 작용은 상이한 이벤트 및 측정 데이터의 상관 분석을 수행함으로써 제스처 인식에 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 제스처는 단지 이러한 정보가 프로세싱 상태의 결론적인 화상을 제공하면 신뢰적으로 식별될 수 있다.
달리 말하면, 제조 제어 시스템 내에 통합된 모바일 유닛의 위치확인은 제조 환경에서 인간 모션 장치의 다양한 지점의 이동의 디지털화를 가능하게 한다. 신체 부분 상의 센서의 집계에 의해 선택적으로 보충되어, 산업 제조를 위한 다양한 사용 시나리오가 도출될 수 있다:
- 산업 제조, 예를 들어 판금 제조에서 각각의 작업편을 위한 전용 모바일 유닛의 제공은 항상 관리 가능하고 경제적으로 실현 가능한 것은 아니다. 그러나, 작업편이 프로세싱 오더에 그룹화되면, 이러한 작업편의 그룹과 모바일 유닛의 연계는 실용 가능하고 경제적으로 실현 가능할 수 있다. 개별 작업편의 조건 및 위치에 대한 상세한 지식이 손실되지만, 이 상세한 지식은 제조 중에 작업편 특유 프로세싱 작업을 모니터링함으로써 도출될 수 있다.
기계 프로세싱에서, 제조 제어 시스템의 지식은 통상적으로 공작 기계의 데이터 인터페이스에서 직접 리트리빙(retrieving)될 수 있다. 그러나, 시간 및 생산성의 이유로, 작업자는 각각의 작업편을 위한 (수동) 프로세싱의 개별적인 수동 부킹을 행하지 않아야 한다.
본 명세서에 개시된 이동의 고정밀도 위치확인의 개념의 도움으로, 특히 내부 위치확인 시스템의 모바일 유닛의 사용을 통해, 개별 작업편의 재료 흐름에 대한 결론이 도출되게 하는 패턴이 개인의 이동으로부터 인식될 수 있다.
예를 들어, 2개의 모바일 유닛에 의해 검출된 공작 기계의 작업자의 양손의 상대 배향 및 이동이 작업편이 픽업되고, 운송되거나, 퇴적되었는지 여부 및/또는 어느 작업편이 픽업되고, 운송되거나, 퇴적되었는지를 결정하는 데 사용될 수 있다.
픽업 프로세스에 대한 위치 정보 및 작업편의 배치는 제조 제어 시스템 내의 기계, 저장 위치, 또는 로드 캐리어로의 개별 작업편의 부킹을 가능하게 한다.
게다가, 개인의 모션 정보는 개인의 부하에 관한 가치 있는 정보 및 작업편을 핸들링하는 인체 공학을 얻는 데 사용될 수 있어, 그에 기초하는 제조 프로세스가 수반된 작업자에 관하여 최적화될 수 있게 된다. 게다가, 제조에 있어서 개인의 모션 프로파일의 상세한 분석은 종업원의 성과가 최적 스탭 배치 계획을 도출하기 위해 특정 프로세스에 대해 검정되게 한다.
- 머리 또는 눈 이동의 추적은 개인들의 손 이동의 추적에 가치 있는 추가이다. 엔터테인먼트 및 디스플레이의 필드에서 단지 연계가 2D 레벨에서 발생하지만, 작업자의 시야 원추 내의 잠재적으로 흥미 있는 객체를 식별하는 것을 가능하게 하기 위해, 머리 및/또는 눈 이동의 3D 평가가 산업적 용례 내에서, 특히 판금 제조 내에서 수행될 수 있다. 이들을 위해, 상호 작용, 제조 절차, 및 정보 교환이 절차를 더 효율적이게 하고, 예를 들어 위험을 회피하기 위해 신호 입력 디바이스 및 신호 출력 디바이스를 통해 도출될 수 있다.
- 제조, 서비스, 및 유지 보수의 분야에서, 개인의 모션 정보 및 위치 정보가 문서화 목적으로 사용될 수 있다. 거시적으로, 예를 들어, 어느 기계에서 어느 스위치 캐비넷에서 종업원이 얼마나 오래 작업하였는지가 결정될 수 있다. 위치확인의 충분한 정확도를 가정하면 그리고 가능하게는 예를 들어, 지원 센서에 의해 제공되는 다른 정보의 포함에 기인하여, 어느 모듈이 작업되었는지를 검출하는 것이 또한 가능하다.
- 제조 플랜트의 주변은 작업자의 위치를 검출함으로써 타겟화된 방식으로 제어될 수 있다. 롤러 셔터는 개방되고, 이어서 이에 따라 개인이 접근할 때 수동 트리거 없이 폐쇄될 수 있다. 조명, 온도, 습도 등은 개인의 존재에 따라 제어될 수 있다. 특히, 이들은 위치 특유 기초로 제조에 있어서 제조 작업 및 이들의 역할에 적응될 수 있다.
- 권리(예를 들어, 기계 및/또는 워크스테이션 상의 사전결정된 데이터 또는 활동에 대한 액세스 권리 또는 특정 구역으로의 액세스 인가)의 관리 및 맥락 정보가 개인 특유 위치 검출을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 작업자가 공작 기계의 디스플레이에 접근하면, 제조 제어 시스템은 작업자에 관련된 정보를 특수하게 활성화하고 그리고/또는 공작 기계를 동작하기 위한 대응 권리를 해제한다.
- 안전 펜스가 종업원 체류 위치의 안전 지향적 평가로 대체될 수 있다. 체류 위치의 안전 지향적 평가가 또한 로봇 또는 다른 자동화 제조 기계와 개인들의 협동을 위해 사용될 수 있다. 협동 모드에서, 즉 로봇과 인간이 제조시에 함께 활성화될 때, 공작 기계의 로봇 동작은 로봇 아암과 같은 공작 기계 구성요소의 가속도 및 속도에 대한 적응된 한계에 합치하기 위해 자동으로 재구성될 수 있다.
- 화재의 경우에, 종업원을 위치확인하는 것은 누가 여전히 제조 플랜트 내에 있고 어디에 있는지에 대한 가치 있는 정보를 제공할 수 있다. 더욱이, 개인의 이동은 활동에 대한 적절한 결론을 도출하기 위해 검출될 수 있다.
- 디스플레이의 조작은 종종 산업 환경에서 중요한 양태이다. 다수의 터치 표면은 장갑을 벗는 것을 요구하는 데, 이는 이어서 시간을 소비하고 종업원이 장갑을 전혀 사용하지 않을 위험을 수반한다.
제어 명령을 입력하기 위한 제스처가 예를 들어 모바일 유닛으로 검출될 수 있으면, 이들은 산업 환경에서 공작 기계의 직관적인 조작을 위해 사용될 수 있다. 이는 심지어 작업자가 디스플레이에 직접 존재해야 하는 필요성을 제거할 수 있다. 예를 들어, 레이저 프로세싱 기계의 팔레트 교환기에서, 종업원은 디스플레이로 갈 필요 없이, 모바일 유닛을 이동할 때 대응 패턴을 사용하여 디스플레이의 뷰를 조정할 수 있다.
판금 제조에서, 제스처에 의한 조작은, 한편으로는 긴 거리가 극복되어야 하고 다른 한편으로는 상위 레벨 제조 제어 시스템의 정보가 동적으로 제공되고 프로세스에 통합되어야 하기 때문에, 유용성의 특별한 증가를 갖는다. 정보 시스템으로서 제조 제어 시스템의 유용성은, 이를 사용하기 위해 요구되는 노력이 낮을 때, 예를 들어 특정 제스처가 요구된 뷰의 디스플레이를 트리거함에 따라, 팔레트 교환기에서의 작업자가 그 작업편을 내려놓을 필요 없이 그 장갑을 벗고 정보를 리트리빙하기 위해 필요한 뷰를 선택할 때 상당히 증가한다.
- 더욱이, 모바일 유닛의 이동의 검출은 인간으로부터 기계로 지식을 전달하기 위한 적합한 수단이다. 개인들이 직관적으로 매우 양호하게 마스터하는 통상의 프로세스는 종종 기계에 전달이 어렵다.
예를 들어, 작업편을 어떻게 파지하는지 및 이를 정확한 동역학으로 정확한 시간에 정확한 배향으로 어떻게 배치하는지를 로봇에 교육하기 위해, 로봇 숙련가가 통상적으로 로봇을 프로그램하는 데 사용된다. 이는 로봇 용례의 적응을 시간 소모적이게 한다.
다른 한편으로, 인간에 의해 착용된 모바일 유닛의 위치를 결정함으로써 인간 이동을 디지털 모션 시퀀스로 변환하는 것이 가능하면, 로봇은 최소 노력으로 작업자의 이동을 상세히 재현할 수 있는 데, 즉 로봇은 사이트 상의 타겟 이동을 나타냄으로써 프로그램될 수 있다.
다수의 작업편, 특히 최종 상태에서 동일한 형상을 가지며 동일한 프로세싱 단계를 거친 작업편들, 특히 또한 공통 오더에 속하는 작업편들을 작업편 수집 유닛 또는 작업편 그룹이라 칭한다. 이는 일반적으로 작업편 수집 지점 유닛에 배치된다. 모바일 유닛을 각각의 작업편 수집 유닛에, 특히 물리적으로(작업편 수집 지점 유닛 부근에, 예를 들어 작업편 수집 지점 유닛 상에 모바일 유닛을 배치함으로써) 그리고 조직적으로(제조 제어 시스템에서 모바일 유닛 데이터 세트를 프로세싱 계획과 디지털 방식으로 연계함으로써) 할당하는 것이 유리하다. 모든 오더(프로세싱 계획을 포함함)의 리스트가 제조 제어 시스템에 저장될 수 있다. 각각의 오더는 작업편 수집 유닛에 할당될 수 있다. 게다가, 오더가 하나의 모바일 유닛에 각각 할당된 경우, 각각의 오더는 언제든지 제조 홀에서 위치확인될 수 있다. 이는 또한 제조 제어 시스템 내의 워크스테이션 및/또는 기계로부터의 피드백 정보와 조합될 수 있다.
내부 위치확인 및 내부 위치확인 시스템은 모바일 유닛의 위치의 결정이 단지 분석 유닛에 의해서만, 즉 수동 상호 작용 없이 수행될 수 있다는 사실에 의해 특징지어진다. 제조 플랜트에서 작업편 또는 오더를 위치확인하기 위한 이전의 시스템은 분실된 작업편 또는 오더를 수동으로 서치(search)해야 한다는 단점을 갖는다. 특히 계약 제조 플랜트와 같은, 작고 지속적으로 변화하는 다수의 오더를 갖는 제조 플랜트에서 이들 수동 서치 작업은 비생산적인 시간의 엄청난 부분을 차지한다는 것이 인식되었다.
본 발명의 위치확인 및 설명되는 시스템을 사용하면, 예를 들어 스크린 상에서 작업편 및 따라서 오더의 위치가 리트리빙되거나, 필터링되거나, 또는 구체적으로 위치확인될 수 있다. 작업편, 뿐만 아니라 공구 또는 개인의 시간 소모적인 수동 서치 절차의 필요성이 따라서 특히 (강 및/또는 판금 프로세싱) 산업 제조에서 상당히 감소될 수 있다.
본 명세서에 개시된 양태의 다른 장점은 제조 프로세스로의 내부 위치확인의 단순화된 통합에 관련된다.
제조 제어 시스템은 작업자의 요구를 예측하고, 예를 들어, 롤러 셔터 또는 라이트를 위한 스위치를 조작하거나 복잡한 소프트웨어 시스템을 사용하기 위한 요구로부터 작업자를 해방시키기 때문에, 생산성의 증가는 작업자의 요구된 활동을 최소화함으로써 달성될 수 있다.
제조의 지속성은 에너지 효율에 의해, 예를 들어, 라이트, 디스플레이, 열과 같은 기능의 요구 유도된 활성화에 의해 증가된다.
안전은 종업원의 위치 및 건강 정보를 검출함으로써 증가될 수 있다(예를 들어, 화재의 경우에 더 신속한 구조).
고도로 복잡한 시스템의 동작을 위한 검정에 대한 더 낮은 수준의 장애는, 예를 들어, 제스처를 사용하는 직관적 동작 또는 직관적 로봇 프로그래밍에 의해 달성될 수 있다.
일부 실시예에서, 작업편 또는 작업편들의 프로세싱은 제조 제어부에 링크되거나 통합된 워크스테이션 또는 워크스테이션 유닛에서 제어되거나 모니터링된다. 이러한 기계 워크스테이션은 데이터 링크를 통해, 특히 디지털 방식으로 제조 명령을 수신하고 실행하는 기계를 포함한다. 이에 의해, 작업자에 의한 개입이 수행되지 않거나 또는 최소의 개입만이 수행된다. 이러한 기계는 일반적으로 자동화 또는 완전 자동화 기계라 칭한다. 이러한 기계는 또한 제조의 상태를 제조 제어부에 보고할 수 있다.
일부 실시예에서, 작업편 또는 작업편들의 프로세싱은 작업장 또는 워크스테이션 유닛에서 제어되고 그리고/또는 점검되며, 이들 작업장 또는 워크스테이션 유닛은 매우 작은 정도로만 제조 제어부에 링크되거나 통합되거나, 또는 전혀 링크되거나 통합되지 않는다. 이들은 출원일이 2016년 10월 13일인 DE 10 2016 220 015.1호, "Handbebeplatzeinheit, Arbeits-Datenverarbeitungsvorrichtung, Handarbeitsplatzbetreibungssystem, Handarbeitsplatzbetriebsverfahren und Handarbeitsplatzbetriebsungsverfahren"에 설명되어 있는 바와 같이, 작업 단계들이 인간의 손에 의해 수동으로 수행되는 작업장들 또는 기계를 가지고 있지만 단지 매우 작은 정도로 연결되거나 또는 전혀 연결되지 않는, 또는 매우 복잡한 방식으로만 상호 연결될 수 있는 작업장들, 예를 들어 소위 수동 작업장들일 수도 있다. 이 독일 특허 출원은 또한 본 명세서에 그 전체가 통합되어 있다.
매우 작은 정도로만 네트워킹된 워크스테이션 유닛 또는 워크스테이션은 드릴링, 쏘잉, 밀링 및 벤딩을 위한 워크스테이션과 같은 기본 기계가 있는 수동 워크스테이션일 수 있다. 유일한 네트워킹은 DE 10 2016 220 015.1호에 설명된 바와 같이 모니터링 시스템일 수 있다. 추가의 네트워킹 옵션은 이러한 기계의 전류 또는 전력 소비의 모니터링 및 전력 소비로부터의 정보의 네트워킹이다. 예를 들어, 기계가 전혀 전력을 소비하지 않은 경우, 기계가 아직 오더를 프로세싱하지 않았다고 결론내릴 수 있다. 전류 또는 전력 소비의 견지에서, 예를 들어 드릴링 기계가 아이들링할 때 그리고 예를 들어 드릴링할 때와 같이 부하 하에 있을 때를 검출하도록, 부하가 없는 작업과 부하가 있는 작업 사이의 구별이 일반적으로 또한 행해질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 노이즈, 공기 이동(기계 상의 팬에 의해 유발된 바람과 같은), 온도, 습도, 진동 등이 이러한 작업장 유닛의 상태를 결정하도록 모니터링될 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들은 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
특히, 생산 제어 시스템과 네트워킹되거나 통합된 워크스테이션, 및 네트워킹되지 않거나 단지 매우 적은 정도로만 네트워킹된 워크스테이션과 제조 프로세스의 조합은, 자동화된 워크스테이션으로부터 자동화되지 않은 워크스테이션으로 오더가 올 때 오더는 여전히 페이퍼 상에 인쇄되기 때문에, 여전히 현재의 효과적이고 효율적인 제조 제어에 있어 중요한 장애물에 해당한다. 이는 제조 프로세스를 느려지게 한다. 이는 또한, 예를 들어, 특히 신속하게 프로세싱되어야 하는 오더가 짧은 시간 내에 다수의 워크스테이션에서 다수의 프로세싱 단계로 프로세싱되어야 할 때 유연성을 더욱 어렵게 만든다. 이를 원활하게 보장할 수 있는 제조 시설은 그렇게 할 수 없는 경쟁 업체에 비해 장점을 갖는다. 작업편/개인을 위치확인하고 위치확인을 제조 제어부와 링크함으로써, 본 명세서에 개시된 개념은 최종 제품의 유연하고 신속한 제조를 가능하게 한다.
본 명세서에 개시된 개념에 기초하여, 제조 홀 내의 지능형 지원 시스템은 제조 프로세스를 지원하기 위해 개인(예를 들어, 작업자), 및 선택적으로 작업편(일반적으로 재료), 운송 매체, 기계, 공구 등의 2D 또는 3D 위치 결정을 사용할 수 있다. 이에 의해, 전체적인 제조 제어 및 공장의 디지털화의 맥락에서, 다른 센서 정보에 추가하여 이용 가능하며 본 명세서에 개시된 개념에 따라 결정되어 있는 2D 또는 3D 위치를 정보로서 사용하는 것이 가능해진다.
본 명세서에 개시된 개념은 위치 의존 정보 프로세싱을 위한 시작점으로서의 2D/3D 내부(실내) 위치확인 시스템의 사용에 기초한다. 위치확인 시스템은 선택적으로 가속도 및/또는 배향 센서와 같은 추가의 센서를 구비할 수 있으며, 따라서 위치 의존 정보 프로세싱을 위한 시작점으로서 소용될 수 있다. 특히, 이는 제조 제어뿐만 아니라 제조 작업의 최적화를 위해 2D/3D 내부 위치확인 시스템 내에서 위치 의존(및 필요하면, 배향 의존) 상호 작용을 가능하게 한다. 예를 들어, 가상 바아(게이트) 및 구역이 제조 프로세스 및 후속 생산 단계를 자동으로 모니터링하고 제어하는 데 사용될 수 있다. 특히, 이는 실시간으로 수행될 수 있다.
이러한 위치확인 시스템의 사용은 또한 제조 홀에서 예상되는 프로세스 작업을 고려하여, 강 및/또는 판금 프로세싱 산업 제조의 특수 환경에서 가능하다는 것이 인식되었다. 이에 따라, 이러한 위치확인 시스템은 제조 제어 시스템[본 명세서에서는 MES(Manufacturing Execution System)라고도 칭함]에 통합될 수 있다. 금속 작업편이, 사용되는 전자기 신호를 반사하고 차폐할 수 있지만, 예를 들어 강 및 판금의 존재에도 불구하고, 제조 홀에서 예상되는 프로세스 작업을 고려하는 것은 이러한 위치확인 시스템의 사용을 가능하게 한다. 이는 개인들이 이동하거나 금속 작업편이 국부적으로 이동되고 반사면의 위치와 배향이 지속적으로 변화하는 경우에도 또한 사용될 수 있다.
전술된 물리적 재료 흐름 및 프로세싱 단계의 부킹을 참조하여, 2D/3D 내부 위치확인 시스템의 사용은 획득한 위치 정보와 물리적 구성요소의 저비용의 동적 연계에 복잡성을 발생시킨다. 본 명세서에 개시된 개념은 이 복잡성을 다루며, 예를 들어 연계된 위치 정보가 획득되는 모바일 유닛과의 시간 소모적인 상호 작용 없이, 할당된 식별자를 갖는 생산 오더를 연계시키는 것을 가능하게 한다.
내부 위치확인 시스템은 제조 홀 내에서의 제조 중에 재료 흐름의 디지털 프로세스 프로세싱으로의 상세한 맵핑을 허용한다. 위치확인 시스템은 생산 환경에서 제조에 참여하는 객체/개인의 위치확인을 단순화한다. 개인, 도구, 장비, 또는 로드 캐리어가 초기에 위치확인 시스템의 모바일 유닛을 구비하면, 이들은 디지털 제어 시스템의 각각의 디지털 정보와 수동으로 또는 자동으로 연계되어야 한다. 이는 또한 서비스 담당자 또는 특정 생산 오더와 같이, 제조에 일시적으로 관여된 개인들 및 객체들에도 적용된다. 일시적으로 요구되는 동적 연계는 반복해서 발생할 수 있으며, 제조 홀에서 단지 몇 시간, 며칠 또는 몇 주 동안만 요구된다. 최소의 노력과 신뢰성으로 개인 및 새로운 생산 오더와 모바일 유닛의 동적 연계를 가능하게 하고 보장하기 위해, 본 명세서에 제안된 프로세스 지원이 사용될 수 있다.
이는 특히 예를 들어, 개인과 위치확인 시스템의 모바일 유닛의 단순한 연계를 위한 광학 센서의 사용에 적용된다. 이는 연계 프로세스와 제조 프로세스의 긴밀한 상호 연결을 가능하게 하는 데, 이는 특히 여전히 대게 수동인 제조 환경에서 프로세스 안전을 보장한다.
이러한 내부 위치확인 기술을 판금 제조의 프로세스에 통합하는 본 명세서에 개시된 실시예는 그 중에서도 이하의 프로세스 단계, 사용 및 장점을 포함할 수도 있다:
- 변화하는 오더의 연계의 도시;
- 위치확인 시스템 및 다른 센서를 사용한, 특히 작업편과 공구의 위치확인을 위한, 개인, 예를 들어 작업자를 위한 지원의 도시;
- 작업자에 대한 낮은 자유도로 자동화된 프로세스를 통해 프로세스 신뢰성을 갖는 낮은 비용의 제조의 보장;
- 작업자에 대한 시간 소모적인 정보 수집이 없는 직관적인 제조 절차.
내부 위치의 결정은, 예를 들어 1 ha의 범위의 배치도를 가지며 GPS 위성 신호에 의해 액세스 가능하지 않은 제조 홀에서, 30 cm 미만, 특히 10 cm 미만의 정확도로 본 명세서에 개시된 방법으로 수행될 수 있다. 이 정확도는 다른 기술(블루투스, WiFi, WLAN, 적외선, 모바일 무선, RFID)에서는 본질적으로 가능하지 않다. 개인(예를 들어, 작업자), 작업편, 오더, 및/또는 공구를 위치확인할 때, 다수의 요건이 고려되어야 한다. 명백하게, 산업 제조는 기계 워크스테이션 및 수동 워크스테이션과 같은 상이한 워크스테이션에서의 다수의 개별 작업 단계(절삭, 벤딩, 연삭, 표면 처리와 같은 제조 프로세스)를 갖는 소규모 시리즈의 제조를 향해 점점 더 지향되고 있다. 이는 그 모두가 상이한 작업 단계를 필요로 하는 수백 개의 상이한 오더를 하루에 완료해야 한다는 것을 종종 의미한다.
단 한 번의 중단이 발생하는 순간, 제조 제어는 신속하게 매우 불투명해질 수 있다. 제조 홀에서 시간 소모적이고, 절반 또는 아직 프로세싱되지 않은 오더가 각 개인에 의해 서치되고 오더 상태가 결정된다. 정보는 이어서 제조 제어부로 전송된다. 이는 의도된 제조 중에 상당한 시간의 손실을 초래할 수 있다.
생산 프로세싱에서의 점점 더 빨라지고 있는 프로세싱 단계, 및 점점 더 적어지고 있는 수의 동일한 부분을 갖는 상이한 오더의 수의 증가에 기인하여, 이러한 중단 시간은 점점 더 빈번하게 발생할 수 있다. 결과적인 시간의 손실은 생산 시간을 감소시킨다. 오더, 작업편, 개인, 예를 들어 작업자 및 공구를 신속하게 찾을 수 있는 경우, 이들 유닛 중 적어도 일부의 본 명세서에 개시된 위치확인은 중단 시간을 감소시키는 데 도움이 된다. 특히, 위치확인은 산업 생산에 대한 매우 높은 요건을 충족시킨다.
산업 제조에서의 목표는 실시간 위치확인이다. 이는 모바일 유닛이 신뢰성 있게 발견되고 그리고/또는 프로세싱 단계와 연계될 수 있을 만큼 국부적으로 충분히 정밀해야 한다. 게다가, 단지 1 m 수준으로 정확한 위치확인은 충분하지 않다는 것이 판명되었다. 또한, 예를 들어, 제조 홀에서 금속 작업편의 이동에 의해 전자기파의 방사 거동이 변화할 때마다 재캘리브레이팅되어야 하는 위치확인은 불리하며 종종 사용 가능하지 않다. 위치확인은 또한 유연해야 하며, 다수의 오더를 하나의 오더로 조합하는 것이 가능해야 하고, 하나의 오더가 다수의 오더로 분할 가능해야 하는 등이다. 위치확인은 조작이 용이해야 한다. 위치확인은 고장이 없어야 한다.
일반적으로, 본 명세서에 개시된 개념은 프로세스 신뢰성의 증가, 프로세싱 시간의 최적화, 및 이에 따라, 생산 비용의 최적화를 가능하게 할 수 있다. 특히, 본 명세서에 개시된 개념은 제조 프로세스에서 상당한 시간 절약을 초래할 수 있으며, 이에 의해 제조 프로세스는 예를 들어 필요한 수의 부분의 제조로부터 후속 프로세스(예를 들어, 후속 금속 프로세싱 단계)로의 정확한 이송으로 확장된다. 더욱이, 다수의 오더가 프로세스 신뢰성을 가지고 거의 동시에 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 개념은 또한 위치확인 시스템 내에서 작업편의 용이한 연계를 허용한다. 이 방식으로, 동시에 프로세싱되어야 하는 다수의 오더의 복잡성에도 불구하고 미결 오더가 최적화될 수 있다.
더욱이, 레이저 절삭 기계 및/또는 펀칭 기계와 같은 기계가 반자동화 제조 프로세스에 통합되면, 수반하는 시간 절약과 함께, 상이한 프로세스 시퀀스의 유연한 실행이 달성될 수 있다. 더욱이, 에러 회피 및 작업편, 프로세싱 단계 등의 정확한 자동 부킹은 금속 프로세싱(예를 들어, 강 및 판금 제조)의 데이터 기반 실시간 제어를 위한 기초를 마련할 수 있다. 이에 따라, 작은 배치(batch) 크기의 작업편의 생산에 사용되는 공작 기계는 Industry 4.0의 프레임워크 내에서 MES에 의해 제어되는 제조에 또한 통합될 수 있다.
여기에서, 적어도 부분적으로 종래 기술의 양태를 개선하는 것을 허용하는 개념이 개시된다. 특히, 추가적인 특징 및 그 유용성은 도면에 기초한 이하의 실시예의 설명으로부터 야기된다. 도면은:
도 1은 내부 위치확인 시스템을 갖는 제조 제어 시스템의 예시적인 개략도를 도시하고 있다.
도 2는 UWB-기반 모바일 유닛의 예시적인 실시예의 도면을 도시하고 있다.
도 3은 작업편용 운송 캐리지 상의 다른 예시적인 모바일 유닛의 도면을 도시하고 있다.
도 4는 제조 홀의 예시적인 디지털 배치도를 도시하고 있다.
도 5는 다른 예시적인 디지털 배치도를 도시하고 있다.
도 6은 내부 위치확인 시스템에 통합된 공작 기계의 예시적인 도면을 도시하고 있다.
도 7은 내부 위치확인 시스템에 의해 지원되는 제조 프로세스를 예시하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 8은 최종 제품의 산업 제조를 위한 프로세스 단계를 예시하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.
본 명세서에 설명된 양태는, 예를 들어 30 cm 미만, 특히 10 cm 미만의 정확도를 갖는 특히 UWB 기술에 기초하는 새로운 위치확인 시스템의 정확도 및 신뢰성에 의해, 산업 제조의 맥락에서 내부 위치확인 시스템의 사용이 가능해진다는 자각에 부분적으로 기초한다.
산업 제조에 통합되도록 의도된 본 명세서에 개시된 위치확인 시스템은 모바일 유닛(본 명세서에서는 '태그'라고도 칭함) 및 고정 송수신기(본 명세서에서는 '앵커'라고도 칭함)에 기초한다. 산업 제조에 통합될 때, 일반적으로 객체("자산")인 작업편의 위치를 결정하기 위해, 작업편은 적어도 하나의 모바일 유닛을 구비하거나 또는 모바일 유닛에 기능적으로 또는 공간적으로 링크된다(본 명세서에서는 물리적 또는 공간적 연계라고도 칭함). 모바일 유닛은 일반적으로 특히 UWB 통신 기술에 의해 송수신기 디바이스와 통신하는 것이 가능한 전자 부품이다. 각각의 모바일 유닛은 실행 시간을 결정하기 위한 그 자신의 시간 결정 유닛("클럭")을 가질 수 있다.
공간 연계는 연계된 작업편에 근접한 개인에 또는 작업편 자체 상에 모바일 유닛을 위치설정함으로써, 또는 모바일 유닛이 제공되는 작업편 수집 지점 유닛, 예를 들어, 운송 캐리지, 수집 컨테이너, 또는 팔레트 상에 작업편을 배치함으로써 수행될 수 있다. 모바일 유닛은 거기에 고정식으로 부착되거나 개인/작업편/작업편 수집 지점 유닛 상에 부착 가능하거나 그 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 모바일 유닛은 자석 또는 클램핑, 나사 결합, 클립핑, 베이어닛 또는 흡착 디바이스와 같은 부착을 위한 유지 기구가 장착될 수 있고, 이 유지 기구에 의해, 모바일 유닛은 미제어 방식으로 그로부터 탈착될 수 없는 이러한 방식으로 작업편 또는 작업편 수집 지점 유닛에 연결될 수 있다.
예를 들어, 작업편과 모바일 유닛 사이에 이루어질 공간적 연계에 부가하여, 모바일 유닛(및 따라서 공간적으로 연계된 작업편)은 또한 작업편에 대한 연계된 제조 오더와 연계될 수 있다(본 명세서에서는 제조 프로세스의 디지털 연계 또는 간략하게 프로세싱 계획 연계라고도 칭함). 더욱이, 개인 데이터 세트와의 디지털 연계가 발생할 수 있고, 이에 의해 개인 데이터 세트는 일반적으로 제조 플랜트에서 활성인 개인을 위한 제어 제조 시스템에 저장될 수 있다.
완전히 또는 부분적으로 자동화된 프로세싱 계획 연계는, 예를 들어 생산 오더를 위치확인 시스템의 특정 모바일 유닛과 연결한다. 예를 들어, 이들 연계는 작업자 주변의 지원 시스템과 위치확인 시스템의 조합된 사용에 의해 수행될 수 있다.
지원 시스템의 예는 광학 센서가 작업자에 의해 파지된 작업편 또는 공구를 검출하고, 생산 오더로부터 이용 가능한 생산 데이터의 맥락에서, 프로세싱 계획 연계를 위해 (바람직하게는) 명백하게 식별되는 광학 지원 시스템이다. 예시적인 지원 시스템은 전술된 DE 10 2016 120 131.6호에 개시되어 있다. 이러한 지원 시스템은, 예를 들어, 이미지 데이터가 작업편 및 모바일 유닛에 관련된 경우, 공간적 연계를 위해 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 모바일 유닛 상에 제공된 하나 이상의 센서는 모바일 유닛의 실시예와 관련하여 이하에 설명되는 바와 같이, 프로세싱 계획의 연계, 뿐만 아니라 공간적 연계를 위해 사용될 수 있다.
공간적 연계는 이어서 후속 제조 프로세스 중에 위치확인 가능한 모바일 유닛을 통해 검출되고 연계된 작업편 또는 연계된 개인의 추가 추적을 지원할 수 있다. 이하에, 그리고 이하에 설명되는 도면과 관련하여, 다양한 물리적(공간적) 및 디지털(프로세스) 연계가 예시적인 방식으로 설명된다. 이는 개별적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 프로세스 절차의 긴밀한 연동은 수동 환경에서 프로세스 신뢰성을 보장한다.
디지털 연계에 의해, 모바일 유닛은 생산 오더/개인 데이터와 링크될 수 있다. 생산 오더는 다양한 제조 스테이션에서, 예를 들어, 레이저 절삭 기계에서 또는 펀칭 기계에서뿐만 아니라 피킹 스테이션에서 기계 가공 프로세스와 관련된다. 모바일 유닛은 이제 사용하여 생산 오더를 추적하는 데 사용될 수 있다. 디지털 연계는 예를 들어, 기하학적으로 정의된 구역에 모바일 유닛을 위치설정함으로써 발생할 수 있다. 모바일 유닛이 구역에 존재하면, 비연계된 생산 오더 중 하나 또는 거기에 있는 개인과 링크된다. 이 오더에 대한 정보는 처음에 모바일 유닛 상에 로딩될 수 있고, 또는 요구에 따라, 정보는 항상 최신 상태로 모바일 유닛 상에 로딩될 수 있다.
생산 오더와 디지털 방식으로 연계된 모바일 유닛은 예를 들어, 캐리지 또는 팔레트와 같은 작업편 수집 지점, 일반적으로 제조 중에 작업편이 잠재적으로 카메라 지원식으로 배치될 수도 있는(물리적 할당) 로드 캐리어에 작업자에 의해 분배될 수 있다. 마찬가지로, 공구는 모바일 유닛과 디지털 방식으로 연계될 수 있다. 기계 기반 디지털 및/또는 물리적 연계의 프레임워크 내에서, 제조 스테이션이 충분히 자동화되면, 모바일 유닛은 생산 프로세스에서 사용되는 기계에 의해 로드 캐리어 상에 또한 위치될 수 있다.
물리적 연계에 의해, 작업자 또는 가능하게는 적절히 제어 가능한 기계는 이미 디지털 방식으로 연계될 수도 있는 모바일 유닛 옆에 있는 로드 캐리어 상에 작업편을 자동으로 배치할 수 있다. 예를 들어, 물리적 연계는 모바일 유닛에서 직접 또는 MES를 통한 확인에 의해 수동으로 완료된다. 개인에게 모바일 유닛을 물리적으로 연계하면, 모바일 유닛은 사람에 의해 휴대된다. 모바일 유닛은 예를 들어, 의복(코트, 신발, 장갑) 내에 통합될 수 있다.
더욱이, 물리적 연계는 수동 핸들링 절차를 추적하는 지원 시스템에 의해 지원될 수 있다. 작업자가 작업편 또는 공구를 픽업하면 이 픽업은 센서가 있는 지원 시스템에서 검출될 수 있다. 이미 디지털 방식으로 연계된 모바일 유닛과의 지원 시스템에 의한 연계는, 예를 들어 2개의 방식으로 수행될 수 있다. 제1 경우에, 작업자는 실제 작업편/공구를 모바일 유닛의 디스플레이 유닛에 디스플레이되는 개략 스케치와 시각적으로 연계시킬 수 있다. 제2 경우에, 작업편/공구의 성공적인 파지를 등록함으로써, 대응 연계된 모바일 유닛은 예를 들어 광학 또는 음향 신호를 방출할 수 있다.
이전에 수행된 디지털 연계에 대한 대안으로서, 지원 시스템은 그 부근에 작업편/공구가 배치되어 있는 모바일 유닛이 지원 시스템에 의해 인식된 작업편/공구의 유형에 따라 디지털 방식으로 연계되게 하도록 배열할 수 있다.
더욱이, 모바일 유닛의 동적 연계는 예를 들어, 모바일 유닛의 오더 페이퍼 및/또는 코드(예를 들어, 바코드, QR 코드, 자기 코드 등)를 스캐닝함으로써 수행될 수 있다. 더욱이, 공통 또는 2개의 개별 사진이 오더 페이퍼/다른 개인의 코드와 모바일 유닛의 코드로 평가될 수 있다. 일부 연계 방법에서, 오더 페이퍼의 사진은 가능하게는 광학 지원 시스템에 추가하여, 모바일 유닛에 있는 카메라(또는 작업자의 개별 카메라)로 촬영될 수 있다.
오더 페이퍼에 있는 정보를 프로세싱하는 것에 대안으로서 또는 추가적으로, 작업편의 공칭 기하학 형상이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어 카메라 기반 지원 시스템 또는 모바일 유닛 상의 카메라에 의해 획득된 작업편의 기하학 형상을 공칭 기하학 형상과 비교한 후, 정보는 이어서 중앙 생산 데이터 시스템으로부터 로딩되어 작업자에게 디스플레이될 수 있다. 이미지 프로세싱이 고유 식별을 허용하지 않는 경우, 획득된 기하학 형상에 적합한 활성 생산 오더의 서브세트를 작업자에게 열거할 수 있다. 작업자는 이어서 최종 선택을 하고 디지털 연계를 설정한다.
이는 프로세스 신뢰성을 개선시킨다. 특히, 유사하게 보이는 작업편/공구는 예를 들어, 작업자에 의해 작업편이 혼동되고, 잘못 연계되고, 잘못 프로세싱되지 않고 고유하게 연계될 수 있다.
도 1은 MES(Manufacturing Execution System)(3) 및 내부 위치확인 시스템(5)(간략히, 위치확인 시스템)을 포함하는 제조 제어 시스템(1)을 개략적으로 도시하고 있다.
MES(3)는 무선 또는 유선 통신 링크(9)를 통해 제조 홀에 위치된 하나 이상의 공작 기계(7)에 연결된다. 일반적으로 MES(3)는 공작 기계(7)에 의한 작업편의 산업 제조에서 프로세스 절차/제조 단계를 제어하는 데 사용된다. 이는 따라서 특히 공작 기계(7)를 제어하는 역할을 한다. 이를 위해, MES(3)는 프로세스 절차/제조 단계에 대한 정보뿐만 아니라 공작 기계(7)의 상태 정보를 수신한다. MES(3)는 데이터 프로세싱 시스템 또는 일반적으로 데이터 프로세싱 디바이스에서 구현될 수 있는 데이터 프로세싱 절차를 표현한다. 후자는 단일 전자 데이터 프로세싱 디바이스(서버) 또는 다수의 데이터 프로세싱 디바이스(서버 네트워크/클라우드)의 상호 접속부일 수도 있다. 데이터 프로세싱 디바이스 또는 네트워크는 제조 사이트에서 국부적으로 제공되거나 분산 방식으로 외부에서 셋업될 수 있다.
데이터 프로세싱 디바이스가 이용 가능할 수 있는 - 즉, MES(3) 구현될 수 있는 - 플랫폼은 소위 클라우드일 수 있다. 예를 들어 클라우드는 다수의 제품 제조자에 의해 동시에 사용될 수 있는 컴퓨팅 및 저장 용량을 갖는 외부 서버를 포함한다. 제조자가 다른 제조자 또는 제조 플랜트의 공급자의 데이터에 액세스할 수 없는 것을 보장하기 위해 액세스 인증, 패스워드 등이 사용될 수 있다. 외부 제3 파티가 저장된 데이터에 액세스할 수 없는 것이 보장될 수 있다. 클라우드에 저장된 데이터가 또한 내부에서 프로세싱되고 데이터를 사용하기를 원하는 제조자 또는 제조 플랜트의 공급자가 단지 클라우드 내의 데이터를 프로세싱하는 것을 보장함으로써 원치 않는 액세스에 대한 보호가 보장될 수 있다. 이러한 클라우드 사용은 시스템 구성의 상당한 단순화 및 수반하는 비용 절약을 유도할 수 있다. 더욱이, 액세스 권리는 개인에 의해 휴대된 모바일 유닛을 통해 제어될 수 있다. 개인 데이터(38) 및 모바일 유닛 데이터(39)는 이 목적으로 함께 링크된다.
데이터 프로세싱 디바이스는 다양한 애플리케이션 프로그램(앱)을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI = Graphical User Interface)를 가질 수도 있다. 특정 애플리케이션 프로그램을 실행할 수 있는 상이한 앱을 제공함으로써, 회사가 필요로 하는 제조 소프트웨어가 세그먼트화 방식으로 구축될 수 있어, 특정 앱을 사용할 때와 같이, 사용될 필요가 있을 때 요구에 따라 리트리빙되기만 하면 된다. 이는 제조 소프트웨어를 제공하는 공급자에게 사용량이 요구시에 지불될 수 있는 것을 가능하게 한다.
데이터 프로세싱 디바이스는 특히 제조 플랜트의 실시간 동작 중에 제조를 지원하도록 구성된다. 기초 컴퓨팅 시스템은 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된 컴퓨터 판독 가능 명령에 따라 동작되는, 데이터 입력을 갖는 디지털 프로세서 시스템 및 제어 출력을 갖는 마이크로프로세서 회로를 갖는다. 일반적으로, MES(3)는 프로그램 명령을 저장하기 위한 실시간 지원 및 장기(비휘발성) 메모리뿐만 아니라 캡처된 데이터 및 작업자 지원 절차의 평가 결과를 저장하기 위한 매우 고속의 단기(휘발성) 메모리를 위한 높은 소비 전력을 갖는다.
위치확인 시스템(5)은 다수의 송수신기 유닛(13) 및 적어도 하나의 모바일 유닛(15)을 가질 수도 있다. 위치확인 시스템(5)은 또한 MES(3)와 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 위치확인 시스템(5)의 분석 유닛(11)은 MES(3)의 부분으로서 적응될 수도 있다.
송수신기 유닛(13)은 UWB 무선 신호를 모바일 유닛(15)에 전송하고 UWB 무선 신호를 모바일 유닛(15)으로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
국부적으로 이동 가능한 모바일 유닛(15)과 예를 들어 고정적으로 설치된 송수신기 유닛(13) 사이의 거리는 신호가 2개의 유닛 사이의 거리를 이동할 필요가 있는 시간에 의해 결정될 수 있다. 그 각각의 위치가 알려져 있는 다수의 송수신 유닛(13)의 거리가 결정되면, 송수신 유닛(13)에 관한 모바일 유닛(15)의 공간적 위치는 예를 들어 삼각 측량에 의해 결정될 수 있다.
실행 시간의 결정을 위해, 송수신기 유닛(13) 및 모바일 유닛(들)(15)은 몇 ns 또는 심지어 단지 몇분의 1 ns의 정확도까지 시간을 결정할 수 있는 고정밀 클럭을 구비할 수도 있다. 송수신기 유닛(13) 및 모바일 유닛(15) 내의 클럭이 고도로 정확하더라도, 클럭은 아직 반드시 동기화되어 있지는 않다. 비동기 클럭 프로세스로부터 클럭을 동기화하거나 에러를 제거하는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 송수신기 유닛(13) 중 하나는, 예컨대, 마스터 위치 결정 유닛으로서, 제1 시간(T1)에 신호를, 제2 시간(T2)에 제2 신호를 전송할 수 있다. 시간차(T2-T1)는 모바일 유닛(15)에 알려지거나 또는 신호와 함께 송신될 수 있어, 송수신기 유닛(13)의 시간에 자체적으로 동기화할 수 있게 된다. 대안적으로, 모바일 유닛(15)은 공지된 시간 간격(Ta)으로 2개의 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에, 그 자신의 클럭에 의한 그 자신의 시간 측정에 의해, 송수신기 유닛(13)은 제1 신호의 수신으로부터 제2 신호의 수신까지의 동기화 편차를 결정할 수 있고 거리 측정으로부터 이를 제외시킬 수 있다. 제1 신호와 제2 신호 사이의 시간 간격은, 모바일 유닛이 이 시간 중에 상당히 이동하지 않도록 작아야 한다. 시간 간격은, 모바일 유닛이 제1 신호의 출력까지 응답하도록 의도되는 신호를 수신하는 데 소요되는 시간의 사전결정된 배수 또는 분율이 되도록 모바일 유닛에 의해 선택될 수도 있다.
송수신기 유닛(13)은 또한 무선 또는 유선 통신 링크를 통해 분석 유닛(11)에 접속될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 예를 들어, 송수신기 유닛(13)을 통해서만 통신할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이들 모바일 유닛은 추가의 통신 접속(예를 들어, WLAN 접속)을 통해 분석 유닛(11)/MES(3)와 독립적으로 통신할 수 있다.
일반적으로, 송수신기 유닛(13) 및 모바일 유닛(15)의 데이터 통신은 제조 제어 시스템(1), 특히 MES(3)와 양방향성으로 셋업될 수 있다.
일부 실시예에서, WLAN 송신기 스테이션은 제조 제어 시스템(1) 내로의 데이터 액세스를 위해 위치확인 시스템(5)의 송수신기 유닛(13)에 통합될 수 있어, 송수신기 유닛(13)을 통해 제조 홀의 디지털 데이터가 예를 들어, 스마트폰 또는 태블릿을 통해 모바일 액세스될 수 있게 된다. 송수신기 유닛(13)으로의 WLAN 송신기 스테이션의 통합은 제조 홀에서의 데이터 통신 시스템의 설치 및 동작을 단순화할 수 있다.
분석 유닛(11)은, 예를 들어 중앙 마스터 위치 결정 유닛(본 명세서에서는 "서버"라고도 칭함)으로서 역할을 할 수도 있다. 이는 예를 들어, UWB 통신을 위한 통신 프레임을 정의한다. 통신 프레임은 무엇보다도, 프레임/UWB 무선 신호의 송신 시간을 포함한다. 일부 버전에서, 송수신기 유닛(13) 중 하나는 마스터 위치 결정 유닛으로서 구성될 수도 있다.
내부 위치확인의 예시적인 구현예에서, 마스터 위치 결정 유닛은 모바일 유닛(15) 중 하나의 위치 검출을 위해 송수신기 유닛(13)에 통신 프레임을 송신한다. 이 통신 프레임은 모바일 유닛(15)과 송수신기 유닛 사이의 위치확인에 필요한 신호 교환을 위해 사용된다. 마스터 위치 결정 유닛에 대한 고정 송수신기 유닛(13)의 위치는 예를 들어, 중앙 데이터베이스의 질의에 의해 송수신기 유닛(13)에 알려져서, 송수신기 유닛(13)뿐만 아니라 분석 유닛(11)이 신호 실행 시간에 걸친 UWB 무선 신호의 송신과 수신 사이의 시간 지연을 인지하게 된다.
사전결정된 시간 간격, 예를 들어 100 ms 후에, 마스터 위치 결정 유닛은 송수신기 유닛(13) 및 모바일 유닛(15)에 의해 수신된 제2 통신 프레임을 송신한다. 제1 프레임의 수신의 시작으로부터 제2 프레임의 수신의 시작까지의 시간을 기록함으로써, 송수신기 유닛(13) 및 모바일 유닛(15)은 마스터 위치 결정 유닛이 무엇을 이해하는지를, 예를 들어 정확히 100 ms 미만에 인지한다. 모바일 유닛(15) 및 송수신기 유닛(13)은 따라서 그 시간 결정 유닛의 주파수를 마스터 위치 결정 유닛과 동기화할 수 있다.
상이한, 미리 구성된 시간 간격(제2 프레임의 수신으로부터 측정됨) 간격 후에, 모바일 유닛(15)은 응답 프레임을 전송한다. 예를 들어, "태그 1"은 10 ms 후, "태그 2"는 20 ms 후, "태그 3"은 30 ms 후에 송신한다. 이 무선 송신은 송수신기 유닛(13)에 의해 수신되고, 마스터 위치 결정 유닛의 제2 프레임의 송신 시작에 대한 정확한 수신 시간이 분석 유닛(11)에 송신된다. 분석 유닛(11)은 예를 들어, 삼변 측량 절차를 사용하여 모바일 유닛(15)의 위치를 결정하고, 이를 MES(3)에 전달한다.
송수신기 유닛(13)의 그룹은 마스터 위치 결정 유닛에 할당될 수 있고, 수신 시간은 그에 송신될 수 있다. 대형 제조 홀 또는 다수의 건물 또는 룸을 가로질러 위치를 캡처하기 위해, 그 자신의 마스터 위치 결정 유닛에 각각 할당된 다수의 송수신기 유닛(13)의 그룹이 제공될 수 있다. 이들 마스터 위치 결정 유닛은 이어서 서로 통신할 수 있다. 모바일 유닛(15)의 위치에 따라, 수신 시간은 상이한 마스터 위치 결정 유닛(서버)에 송신될 수 있고, 삼변 측량은 이들 상이한 마스터 위치 결정 유닛으로 수행될 수 있다.
예로서 전술된 실행 시간의 분석 및 삼변 측량을 사용하여, 내부 위치확인 시스템(5)은 UWB 기술을 사용하여 송수신기 유닛(13)을 통해 하나 이상의 모바일 유닛(15)의 위치를 검출할 수 있다. UWB 기술은 예를 들어 3 GHz 내지 5 GHz의 주파수 범위를 사용하고, 이에 의해 UWB 기술은 급격하게 제한된 신호 시퀀스(통신 프레임)의 형성을 위해 비교적 큰 주파수 범위를 사용한다. 가능한 한 정확하게 무선파를 방출하는 객체를 위치확인하기 위해, 매우 가파른 에지를 갖는 신호가 요구된다. 이는 신호가 정현파 코스보다는 시간 경과에 따른 직사각형 신호 코스를 표현하는 것을 의미한다. 이는 상이한 주파수를 갖는 다수의 정현파 신호가 중첩되는 신호를 요구한다. 이는 신호가 상이한 주파수를 갖는 다수의 정현파 신호로부터 형성될 수 있기 때문인 데, 이 정현파 신호는 가파른 에지를 가지며 본질적으로 직사각형 형상으로 시간 경과에 따라 근사될 수 있다. 이는 광대역 주파수 스펙트럼의 다수의 주파수가 신호를 형성하기 위해 이용 가능해야 하는 것을 의미한다. 이에 따라, 광대역 주파수 스펙트럼을 갖는 UWB 기술은 정밀한 위치확인에 특히 적합하다. UWB 기술의 기술 및 사용 가능한 주파수 대역은 예를 들어 표준 "IEEE 802.15-2015"에 설명되어 있다.
도 2는 모바일 유닛(15)의 예를 도시하고 있다. 작업자가 모바일 유닛(15)과 상호 작용하게 하기 위해, 모바일 유닛은 정보를 출력하기 위한 전자식으로 제어 가능한 디스플레이(17), 예를 들어 전자 잉크 디스플레이(전자 페이퍼 디스플레이라고도 칭함), 및/또는 하나 이상의 신호 출력 디바이스(18)(LED)를 가질 수 있다.
디스플레이(17)는 예를 들어 사람 및/또는 기계에서 판독 가능한, 코딩된 및/또는 서면으로 그리고/또는 그림으로서 오더에 관한 정보를 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(17)는 또한 설명된 방식 중 하나로 모바일 유닛(15)을 이동하거나(예를 들어, 흔듬) 또는 조작하는[예를 들어, 키(19)를 누름] 사용자에게 피드백을 위한 신호 출력 디바이스로서 사용될 수 있다.
신호 출력 디바이스의 다른 예는 특히 가청 범위에서, 특히 음성 정보를 출력하기 위해 사운드를 출력하는 디바이스이다.
일반적으로, 모바일 유닛(15)은 변조된 광, 사운드 또는 진동 신호를 신호 출력 디바이스로서 생성하기 위한 변조 가능한 신호 소스를 가질 수 있다. 이는 이어서 - 독일 실용 신안 DE 20 2016 106 352 U1호에 설명된 통신 디바이스와 유사하게 - 데이터의 무선 송신을 위한 데이터 송신 통신 디바이스로 사용될 수 있다. 특히 카메라를 갖지 않는 이러한 통신 디바이스의 도움으로, 적절하게 보충된 모바일 유닛은 예를 들어 전자 신호 프로세싱 유닛과 상호 작용하여 액세스 데이터를 송신할 수 있다. 이에 의해, 통신 디바이스는 광, 사운드 또는 진동 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수도 있고, 신호 프로세싱 유닛은 수신된 변조 신호로부터 그 내에 포함된 데이터를 복구하도록 프로그램될 수도 있다.
더욱이, 적어도 하나의 신호 입력 디바이스는 파라미터를 입력하기 위해 모바일 유닛(15)에 통합될 수 있다[예를 들어, 키(19)가 도 2에 도시되어 있음].
신호 입력 디바이스로서, 모바일 유닛(15)은 광, 사운드 또는 진동 신호를 수신하기 위한 단순한 센서, 특히 밝기 센서를 또한 가질 수 있다. 모바일 유닛은 이어서, 예를 들어 전술된 DE 20 2016 106 352 U1호에 설명된 바와 같이, 공작 기계로부터 데이터, 특히 액세스 데이터의 무선 송신을 위한 데이터 수신 통신 디바이스로서 사용될 수 있다. 이를 위해, 공작 기계는 송신될 데이터에 따라 변조되어 있는 광, 사운드 또는 진동 신호를 생성하기 위한 적어도 하나의 변조 가능한 신호 소스를 갖는다. 일부 실시예에서, 예를 들어 작업편을 프로세싱하기 위해 공작 기계에 이미 존재하고 데이터가 모바일 유닛(15)에 송신될 수 있는 사운드, 진동 또는 변조된 광 변동을 생성하는 가능성을 제공하는 공작 기계의 이러한 디바이스가 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 전자기 유도에 의한 데이터 송신을 위한 송신기 및/또는 수신기를 가질 수도 있고, 사전규정된 프로토콜(예를 들어, RFID, NFC: 근거리 통신을 통해)에 따라 데이터 프로세싱을 수행하도록 적응될 수도 있다. 이는 에너지를 절약하도록 또한 구성될 수 있는, 특히 비용 효과적인 하드웨어 구성요소에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로, NFC 또는 RFID를 통한 근거리 통신은 근거리에서 강인한 고속 무선 통신이다.
자동화된 또는 지원된 연계는 모바일 유닛에 제공된 추가 센서에 의해 직관적이게 되고 프로세스 신뢰성을 가질 수 있다. 그러나, 아래에서 설명되는 예시적인 센서는 제조의 다른 맥락에서 유익하게 또한 사용될 수 있다.
예를 들어, 자이로스코프, 가속도 센서, 위치 센서, 진동 센서 및/또는 지구 자기장에 대한 자기 센서가 제공될 수 있다. 다른 MEMS(micro-electro-mechanical system) 기반 센서가 또한 추가적으로 또는 대안적으로 통합될 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호(예를 들어, 해머링, 펀칭, 프레싱 등 중에)는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
이러한 센서는 위치확인 시스템의 위치 데이터와의 센서 퓨전에 의해 더 강인하고 정확한 위치 결정을 야기할 수 있다. 게다가, 센서(또는 심지어 다수가 함께)는 제스처("허공에 쓰기") 또는 타겟화된 진동을 행하는 개인(예를 들어, 작업자)과의 상호 작용을 위한 기초를 형성할 수 있다. 이는 위치에 따라 맥락적으로 수행될 수 있다. 제1 구역의 특정 제스처는 이어서 다른 구역에서 상이한 동작을 트리거할 수 있다.
특히, 작업자의 손의, 특히 모바일 유닛의 모션 궤적을 결정함으로써, 그리고 일반적으로 작업자의 위치 데이터를 평가함으로써, 제스처 모션이 작업자의 손의 모션 궤적에 기초하여 검출될 수 있다. 대응적으로, 제거된 작업편에 대해, 퇴적 신호가 제거된 작업편을 위해 제공된 작업편 수집 유닛에서 제거된 작업편의 시스템 지원 배치를 위해 출력될 수 있다.
작업자에 의해 수행된 제조 작업은 작업자의 손, 특히 손에 또는 손 부근에 휴대된 모바일 유닛의 모션 궤적, 또는 모션 궤적의 일부를 제스처 이동과 연계하거나 또는 제조 작업에 특유한 모션 궤적을 작업자의 손과 연계함으로써 식별될 수 있다.
더욱이, 제스처와 프로세스의 연계가 제공될 수 있다. 작업자의 손의, 특히 모바일 유닛의 모션 궤적은 위치 데이터를 평가함으로써 결정될 수 있다. 이에 따라, 제스처가 모션 궤적의 부분에서 검출될 수 있고, 제거 작업의 부킹 또는 작업편의 배치 작업의 부킹과 같은, 제스처와 연계된 프로세스가 수행될 수 있다.
모바일 유닛의 센서의 평가는 특히 타겟 지향적이며 생산 환경의 맥락으로 될 때 의미가 있다. 부분 그룹이 저장 영역에 형성되고, 다수의 센서가 용접, 조립 및 접합 중에 조합된다. 이들 부분 그룹은 품질 제어 및 불량품의 마킹에도 또한 사용될 수 있다.
예를 들어, 진동 센서는 작업자와의 상호 작용을 식별하고 생산 환경을 최적화하기 위해 진동 프로파일(특정 구성요소의 생산 환경의 문서)을 식별하는 데 사용할 수 있다. 이들은 또한 지진을 검출하는 데 사용할 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호(예를 들어, 해머링, 펀칭, 프레싱 등)는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들은 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 또한 작업편 또는 다른 문서, 공구 또는 제품 상의 작업편 및/또는 코드(예를 들어, 바코드 또는 QR 코드)의 이미지를 캡처하도록 적응된 카메라(20)를 가질 수도 있다. 이 방식으로, 작업편 및/또는 오더가 모바일 유닛(15)과 연계될 수 있다. 게다가, 모바일 유닛은 카메라 데이터의 결정, 프로세싱, 및 송신을 위한 기능을 가질 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어부에 또한 통합될 수 있다. 이들은 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
작업편 수집 지점 디바이스와 함께 사용을 위한 모바일 유닛의 일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 작업편 및/또는 작업편 수집 지점의 중량 및/또는 작업편 수집 지점의 충전 레벨을 결정하는 센서(계량 셀)를 가질 수 있다. 게다가, 모바일 유닛은 대응적으로 결정된 데이터의 프로세싱 및 송신을 위한 기능을 가질 수도 있다. 더욱이, 작업편 수집 지점의 레벨은 예를 들어 자기 유도, 전기 커패시턴스, 초음파 또는 카메라 기반 또는 이들 기술의 조합에 의해 모니터링될 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 자기장 강도를 결정하기 위한 센서를 또한 가질 수도 있다. 게다가, 모바일 유닛은 이와 같이 결정된 데이터를 프로세싱하고 송신하는 기능을 가질 수도 있다. 이러한 자기장 센서는 예를 들어 작업편에 임베드된 자기 코딩을 판독하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 이러한 센서는 금속의 특정 구조에 의한 판금 구성요소의 명백한 식별을 위한 기초로서 역할을 할 수 있다. 이러한 센서의 예는 홀 센서(Hall sensor)이다. 일반적으로, 이러한 센서는 에디 전류 측정을 위해 구성될 수 있다. 이러한 코딩을 코딩하고 판독하기 위한 대응 방법은 예를 들어 DE 102 48 142 B3호 또는 DE 43 06 209 A1호에 개시되어 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 적외선(IR) 인터페이스를 통해 데이터를 수신 및/또는 송신하기 위한 센서 및/또는 송신기를 가질 수도 있다. 게다가, 모바일 유닛은 이러한 IR 데이터를 프로세싱하고 송신하는 기능을 가질 수도 있다. 통신 인터페이스로서 IR 인터페이스(IR 다이오드, IR LED, 블루투스 저에너지)는 저가이고 매우 절전식으로 사용될 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 또한 온도 데이터를 결정, 프로세싱, 및 송신하기 위한 기능과 함께 온도 센서를 구비할 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다. 모바일 유닛(15)의 위치가 제조 제어부에 알려짐에 따라, 제조 홀 내의 룸 온도를 조절하기 위해 온도 데이터와 함께 제조 제어부를 사용할 수 있다. 제조 제어부는 특히 온도 센서가 있는 모바일 유닛이 존재하는 제조 홀의 모든 영역에서 온도를 검출하고, 예를 들어 이를 에러 조건을 위해 도식적으로 디스플레이하거나 평가할 수 있다. 예를 들어, 도어 개방으로 인한 비정상적인 저온 발생이 검출될 수 있고 또는 비정상적인 열 발생의 경우에 경보가 제공될 수 있다. 유사하게, 모바일 유닛은 제조 홀의 습도를 제어하기 위한 습도 센서 및/또는 제조 홀의 조명을 제어하기 위한 밝기 센서의 분산 네트워크를 형성할 수 있다. 건물 제어를 위한 센서로서 모바일 유닛을 사용하는 것에 추가하여, 이러한 온도 센서 및 습도 센서는 특정 작업편을 위한 또는 일반적으로 제조 플랜트의 동작을 위한 제조 조건을 문서화하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 GPS 데이터를 결정, 프로세싱, 및/또는 송신하기 위한 기능을 갖는 GPS 센서를 추가로 가질 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들은 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 또한 가스 분석 데이터의 획득, 프로세싱 및/또는 송신을 위한 기능과 함께 가스 센서, 특히 연기 검출기를 포함할 수도 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들은 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다. 연기 검출기로서, 모바일 유닛은 화재의 경우에 또는 기계의 결함의 경우에 분산형 조기 경보 시스템을 형성한다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 생물학적 데이터, 특히 지문 또는 안면 인식 데이터와 같은 개인 특유 데이터의 인식을 위한 센서를 가질 수도 있다. 모바일 유닛(15) 또는 생산 제어부는 따라서 개인을 인식할 수 있다. 이는 예를 들어, 모바일 유닛(15)의 디스플레이를 개인에게 할당된 언어(예를 들어, 해당 개인의 모국어)로 설정하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 특정 정보는, 예를 들어 개인에게 할당된 활동 프로파일에 따라, 특정 개인에게만 출력될 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15)은 또한 부근에 있는 개인, 예를 들어 작업자의 생체 기능을 검출하기 위한 센서를 가질 수 있다. 예를 들어, 맥박/심박, 근육 수축/이완, 혈압에 관한 데이터가 이 방식으로 기록될 수 있다. 데이터는 개인의 신체 상태가 모니터링되는 것을 허용하고 그 또는 그녀의 활동에 대한 정보를 제공할 수 있다. 모바일 유닛(15)은 이 방식으로 인식된 데이터의 결정, 프로세싱, 및/또는 송신을 위한 대응 기능을 갖는다. 이에 따라, 개인이 휴대하는 모바일 유닛은 그/그녀의 상태를 모니터링할 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 이와 같이 검출된 데이터를 검출, 프로세싱, 및/또는 송신하기 위한 기능과 함께 오디오 신호를 검출하기 위한 센서를 가질 수도 있다. 모바일 유닛은 음성 입력에 의해 제어되고, 오디오 데이터를 레코딩하고, 저장하고, 평가하고, 다른 모바일 유닛에 포워딩할 수 있다. 이러한 센서에 의해 수신된 신호는 제조 제어 시스템에 또한 통합될 수 있다. 이들 신호는 이어서 제스처 인식과 조합하여 평가될 수 있다.
모바일 유닛(15) 상의 전술된 센서 및 기능은 예를 들어, 제조 제어부에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 개별 기능의 활성화는 특수 라이센싱 절차의 형태로 제조 제어 시스템의 작업자 또는 배포자에 의해 옵션으로서 타이밍 조절될 수 있다. 예를 들어, 생산 플랜트의 작업자가 제조 홀이 동작하지 않을 때에만 온도 모니터링과 같은 특정 시간 기간 동안에만 기능을 갖기를 원하는 경우, 작업자는 라이센싱 절차에 따라, 이 기능이 그에 의해 지정된 시간 기간 동안에 인에이블링되게 할 수 있다. 이는 예를 들어, 작업자가 지속적으로 기능을 사용하는 것보다 라이센싱 절차에 의해 그를 위해 더 비용 효과적일 수도 있다. 제조 제어 시스템의 작업자 또는 배포자를 위해, 이는 그 고객에 의해 실제로 사용되는 기능을 더 양호하게 인지하게 되는 추가의 가치를 가질 수도 있다.
일반적으로, 모바일 유닛(15)의 전자 기기는 배터리 또는 재충전 가능 배터리로 동작된다. 재충전 가능 배터리는 외부 접촉 또는 무접촉 방식, 예를 들어, 유도 충전에 의해 충전될 수 있다. 양 충전 모두 모바일 유닛(15)이 수분 및 환경 영향으로부터 이를 보호하기 위해 기밀식 봉입 하우징을 갖는 이러한 방식으로 수행될 수 있다. 모바일 유닛(15)은 환경 영향, 예를 들어 진동 또는 충격과 같은 급속한 이동으로부터 또는 기존의 전자기파(태양)로부터 상부와 하부 사이의 온도차로부터 소위 "에너지 수확"으로부터 에너지를 유도하는 배터리를 충전하기 위한 디바이스를 또한 가질 수 있다.
배터리 또는 재충전 가능 배터리를 경제적으로 동작하기 위해, 모바일 유닛(15)은 예를 들어 더 이상 UWB 신호를 송신하지 않고 그리고/또는 수신을 비활성화하는 대기 모드로 진입할 수 있다. 일부 실시예에서, 모바일 유닛은 자동으로 대기 모드를 떠날 수 있다. 예를 들어, 이동된 경우에, 모바일 유닛은 새로운 위치를 제조 제어 시스템에 송신할 수 있다.
일반적으로, 설명된 센서 중 하나 이상은 이러한 제어 절차를 위해 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 특히, 위치 및 가속도 검출용 센서는 동작 모드에서 이러한 변화를 제어하기 위해 적합하다.
일부 실시예에서, 모바일 유닛(15)은 이하의 재료: 플라스틱, 금속 및 고무 중 하나 또는 이들의 조합으로 제조된 하우징을 가질 수도 있다. 하우징은 손상을 방지하기 위해 그 코너 및/또는 에지에 고무와 같은 보호 재료를 또한 가질 수도 있다. 후자는 또한 예를 들어, 운송 중에 미끄러지는 것에 대한 보호부로서 역할을 할 수 있다.
전술된 센서는 프로세스 신뢰성을 갖고 작업자에게 디스플레이되는 기계 판독 가능 정보를 제공한다. 모바일 유닛의 디스플레이 유닛은 정보 인터페이스로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 제조 플랜트의 디스플레이 또는 제조 홀에 특수하게 제공된 디스플레이가 사용될 수 있다. 모바일 유닛의 디스플레이 유닛 상에 디스플레이되는 데이터는 항상 작업편의 전체 정보 콘텐츠를 완전히 디스플레이하는 것이 가능한 것은 아닐 수도 있지만, 정보는 대응하는 제조 절차, 예를 들어, 물류, 피킹을 위한 부분 기하학 형상, 품질 검사를 위한 구성요소 공차를 위한 다음 제조 절차를 위해 필요한 데이터를 디스플레이하기 위한 맥락에 기초할 수 있다. 크기, 컬러, 이동 및 점멸과 같은 디스플레이 파라미터는 현재 중요한 정보를 강조하고 지원하는 적합한 수단이다.
더욱이, 모바일 유닛 상의 LED는 상이한 컬러, 점멸 주파수 또는 점멸 패턴에 의해 코딩된 정보를 인간에게 시각적으로 통신할 수 있는 인간 판독 가능 정보의 노출된 요소로서 제공될 수 있다. 특히, 점멸 LED는 예를 들어, 디스플레이(17)보다 심지어 먼 거리에서도 검출하기 쉽다. 이 이유로, LED와 같은 신호 디바이스는, 예를 들어, 모바일 유닛(15)이 서치될 때 특별한 장점을 갖는다. 모바일 유닛(15)은 작업자에 의해 원격으로 어드레싱될 수 있고 이어서 신호 디바이스로 주목할 수 있게 될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이는 사운드 신호를 방출할 수 있다. 이러한 원격 어드레싱은 예를 들어, 다른 모바일 유닛 또는 임의의 다른 특히 휴대용 디바이스, 예를 들어, 스마트폰, 태블릿에 의해, 또는 분석 유닛(11)에 의해 수행될 수도 있다. 그러나, 이 원격 어드레싱은 예를 들어 근거리 송신기(예를 들어, 블루투스, NFC, IR)를 통해 직접 수행될 수도 있다.
강 및/또는 판금 프로세싱 산업에서 작업편의 산업 제조의 맥락에서, 모바일 유닛(15)은 일반적으로 작업편 및 개인과 연계된다. 선택적으로, 모바일 유닛은 운송 캐리지, 기계 및 공구와 같은 보조 장비에 부착될 수 있고, 이에 의해 모바일 유닛과 개인 예를 들어, 작업자 또는 보조 장비의 (공간적 및 디지털) 연계가 또한 프로세스를 지원 및/또는 캡처하도록 이루어질 수 있다. 디지털 연계는 개인 특유 또는 자원 특유 정보(예를 들어, 개인 데이터)를 참조한다.
예를 들어, 도 3은 작업편(23) 및 모바일 유닛(15')을 갖는 운송 캐리지(21)를 도시하고 있다. 운송 캐리지(21)는 프로세싱 계획의 부분으로서 공작 기계에 의해 제조된 그 또는 다수의 이러한 작업편(23)을 위한 배치 영역(24)을 포함한다. 모바일 유닛(15')은 예를 들어, 디지털 연계에 기초하여 리트리빙될 수 있는 디스플레이(17) 상에 이 작업편(23)에 특유한 정보를 디스플레이한다.
모바일 유닛(15')은 이에 따라, 예를 들어 MES(3)로부터 배치된 작업편(23)에 대한 정보를 수신하고 이 정보를 작업자에게 출력하도록 적응된다. 예를 들어, 모바일 유닛(15')은, 예를 들어, 배치된 작업편(23)의 수, 여전히 누락된 작업편, 후속 프로세싱 단계, 기본 오더(고객), 공칭 재료 등의 정보를 수신하고, 이를 디스플레이(17) 상에 출력하도록 구성된다. 디스플레이(17)는 전력을 절약하기 위해 전자 잉크 디스플레이일 수 있다.
더욱이, 신호 또는 피드백이 하나 이상의 LED 또는 음향 신호 소스와 같은 신호 출력 디바이스를 활성화시킴으로써 제공될 수 있다. 일반적으로, 이러한 신호 출력 디바이스는 피드백 신호를 작업자에게 출력하도록 적응된다.
더욱이, 모바일 유닛(15')은 (보충) 신호 입력 디바이스를 가질 수도 있다. 예를 들어, 진동 센서(예를 들어, 가속도 센서) 및/또는 위치 센서가 신호 입력 디바이스로서 제공될 수 있다.
이러한 모바일 유닛은, 특히 조합된 신호, 디스플레이 및 위치확인 유닛의 형태로, 생산 절차에서 독립적인 유닛으로 사용될 수 있다. 이들은 하나 이상의 작업편(23)과 공간적으로 연계될 수 있고, 이어서 프로세싱 단계로부터 프로세싱 단계로/공작 기계(7)로부터 공작 기계(7)로 연계된 작업편(23)과 함께 작업자에 의해 이동될 수 있다.
제조를 위한 모바일 유닛의 제공은 다양한 방법으로 사용될 수 있다. 이하에, 예시적인 사용 시나리오가 나열되어 있다.
모바일 유닛은 실행 시간 분석에 의해 송수신기 유닛(13)을 통해 위치된다. 송수신기 유닛(13)은 일반적으로 홀 천장, 홀 벽, 공작 기계(7), 저장 구조체 등에 고정된다. 송수신기 유닛(13)의 위치는 예를 들어, 제조 홀의 디지털 배치도에 저장된다.
도 4는 상이한 유형의 다수의 공작 기계(7)를 구비한 예시적인 제조 홀의 개략적인 디지털 배치도(25)를 도시하고 있다. 강 및 금속 프로세싱 산업에서 공작 기계(7)의 예는 절삭 기계, 특히 레이저 절삭 기계, 펀칭 기계, 연삭 기계, 벤딩 기계 등이다. 배치도(25)는 예를 들어 DE 10 2016 220 015.1호에 설명된 바와 같이, 또한 네트워크 내에 있지 않거나 또는 단지 모니터링 시스템을 통해 네트워킹되는, 예를 들어, 드릴링, 쏘잉, 밀링, 벤딩을 위한 단순한 기계를 갖는 수동 조작식 워크스테이션과 같은, 매우 작은 전도로 네트워킹된 워크스테이션(26)을 또한 나타내고 있다. 게다가, 구역(27, 27') 및 게이트(29)가 배치도에서 보여질 수 있다. 구역(27, 27') 및 게이트(29)는 공작 기계(7) 및 연계된 작업 시퀀스의 사용에 관하여 작업자에 의해 규정된다. 게이트(29)는 제조 홀 내에서 공간적으로(예를 들어, 선형으로) 연장하고 모바일 유닛에 의한 그 교차가 특정 동작을 트리거할 수 있는 경계를 정의한다. 구역(27, 27') 및 게이트(29)는 일반적으로 작업편 특유 또는 객체/작업자 특유 특성이 할당될 수 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 뷰는 예를 들어 데이터 프로세싱 디바이스(예를 들어, PC)의 스크린(모니터) 상에 개략적으로 표시될 수 있다. 상태 정보는 개별 구역, 게이트 또는 모바일 유닛이 모니터에서 활성화될 때 디스플레이될 수 있다(예를 들어, 커서를 사용하거나 터치패드에 대해 터치를 사용하여). 이는 특정 모바일 유닛(예를 들어, 특정 고객의 오더에 대한 연계를 갖는 모든 모바일 유닛, 손 또는 자켓에 있는 모든 모바일 유닛)에 대해 필터링될 수 있다. 모바일 유닛의 온도 센서로 측정된 온도 분포가 디스플레이될 수 있다. 기계의 상태가 디스플레이될 수 있는 등이다.
따라서, 모바일 유닛이 특정 구역 내에 있거나 특정 게이트를 교차할 때 제조 제어 시스템에서 공간적 연계를 사용하여 동작이 트리거될 수 있고, 이에 의해 이들 동작은 일반적으로 디지털 연계에 의해, 연계된 작업편/객체/개인 및 그 프로세싱/프로세싱 상태/프로세싱 절차에 따라 다양할 수 있다. 구역(27, 27') 및 게이트(29)는 또한 제조 홀 내의 사이트에서 착색될 수 있다.
더욱이, 배치도(25)는, 예를 들어 공작 기계(7) 부근 또는 구역(27) 중 하나 내에 위치된 운송 캐리지(21) 또는 그 부분과 같은 작업편 수집 지점을 개략적으로 나타낸다. 공작 기계(7)를 조작하는 개략적인 작업자(31)도 인식한다.
따라서, 디지털 배치도(25)는 따라서 모바일 유닛의 공간적 및 디지털 연계에 기인하여 고정 요소(공작 기계)뿐만 아니라, 또한 이동 요소(작업편, 운송 캐리지, 작업자)를 보여준다. 배치도 내로의 이동 가능 요소의 통합은, 예를 들어, 운송 캐리지(21) 및 작업자(31)를 그 자신의 모바일 유닛(15)과 연계시킴으로써 내부 위치확인에 의해 가능해진다.
더욱이, 다수의 송수신기 유닛(13)의 예시적인 위치는 디지털 배치도(25)에서 볼 수 있다. 위치는 적어도 2개(2D 위치) 또는 3개 이상(3D 위치) 송수신기 유닛(13)이 내부 위치확인에 의해 커버될 대응하는 제조 홀의 영역에 할당되는 이러한 방식으로 선택된다. 예를 들어, 이동 요소[또는 연계된 모바일 유닛(15)]에 대한 실행 시간 측정은 도 4의 이중 화살표(33)를 사용하여 도시되어 있다.
내부 위치확인 시스템(5)의 주요한 용례는 개인(31) 및 작업편(23), 일반적으로 재료의, 뿐만 아니라 운송 캐리지(21), 포크리프트, 공구 및 다른 모바일 디바이스와 같은 제조에 사용되는 모바일 유닛의 위치확인이다. 이러한 객체들이 연계된 모바일 유닛(15)의 도움으로 그리고 모바일 유닛의 위치 정보, 본질적으로 단지 모바일 유닛 및 연계된 객체의 유형에만 관련하는 그 공간 연계 및 디지털 연계를 사용하여 더 쉽게 위치확인될 수 있다는 사실은 서치 시간을 감소시키거나 회피한다. 객체에 대한 얻어진 공간 정보는 프로세스 흐름 및 예를 들어 공구의 (효율적인) 사용의 분석을 추가로 허용한다.
위치확인은 2D 또는 3D로 발생할 수 있다. 예를 들어, 제조 홀의 3D 배치도가 이용 가능한 경우(도 4에 도시되어 있는 바와 같이), 1차 수평 위치확인에 추가하여 수직 위치확인이 수행될 수 있다. 따라서, 수평 평면의 x 및 y 좌표에 추가하여, 높이 좌표(z)가 또한 고려될 수 있다. 3D에서의 위치확인은 3D 위치확인의 대상이 되는 영역 및 제조 홀 내의 그 위치를 커버하는 송수신기 유닛(13)에 대한 특정 요구를 갖는다.
도 5는 다른 예시적인 제조 홀의 다른 디지털 배치도(25')의 평면도를 도시하고 있다. 송수신기 유닛(13)의 다수의 위치(앵커) 및 모바일 유닛(15)(태그)의 다수의 현재 위치가 보여질 수 있다. 더욱이, 다수의 구역(27)과 게이트(29)가 마찬가지로 보여질 수 있다. 위치확인 시스템에 의해, 모바일 유닛(15)의 위치가 배치도(25')에 디스플레이될 수 있고, 구역(27) 및 게이트(29)에 대한 모바일 유닛(15)의 위치가 작업편을 프로세싱할 때 제어 목적으로 사용될 수 있다. 따라서, 작업편(또는 작업편의 그룹) 또는 작업자, 운송 수단, 공구 등을 모바일 유닛(15)과 연계시키는 것이 재차 필요하다. 제어 영역(30)에는, 제조 제어 시스템(1)의 제조 제어 디바이스의 위치가 지시되어 있다. 기기서, 분석 유닛(11)이 위치될 수 있다. 여기서, 예를 들어 도 4 또는 도 5에 도시되어 있는 디지털 위치 계획(25 또는 25')이 디스플레이되는 스크린(모니터)을 갖는 데이터 프로세싱 디바이스(30A)(예를 들어, PC)가 또한 존재할 수 있다.
도 5는 모바일 유닛을 참조하고 다수의 구역을 가로질러 이동한 개인에 속하는 궤적(32A)을 또한 도시하고 있다.
특히, 모바일 유닛과 작업편(또는 공구와 같은 제조에 사용되는 객체) 또는 개인과의 디지털 연계는 제조 제어 시스템(1)(이하 간략하게 제조 제어부라고도 칭함)과의 다양한 상호 작용에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰 또는 태블릿 상에 제공되는 제조 제어부의 작업자 인터페이스에 의해, 각각의 작업편/각각의 객체/개인 데이터가 선택되어 예를 들어, 각각의 참조 번호를 입력함으로써 특정 모바일 유닛과 연계될 수 있다. 대안적으로, 사용자 인터페이스에서 작업편/객체/개인을 선택한 후에, 모바일 유닛은 모바일 유닛상의 입력 키[예를 들어, 도 2의 키(19) 참조]와 제조 제어 시스템과 모바일 유닛의 연계된 데이터 교환을 활성화함으로써 연계될 수 있다.
수동 입력 대신에, 예를 들어, 모바일 유닛은 예를 들어, 모바일 유닛의 흔들기, 탭핑, 또는 진동과 같은 사전설정된 이동에 의해 자동으로 또는 반자동으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 모바일 유닛에 추가적으로 제공된 가속도 센서는 이러한 사전설정된 이동을 검출할 수 있다. 더욱이, 특정 위치에서[예를 들어, 규정된 구역(27)에서] 특정 모바일 유닛을 수동으로(예를 들어, 모바일 유닛을 흔들어서) 식별 가능하게 함으로써 반자동화 연계가 달성될 수 있다. 제조 제어부는 프로세싱될 특정 작업편/특정 개인 데이터를 예를 들어 흔들림의 특정 위치와 연계시킬 수 있다. 예를 들어, 제조 제어부는 또한 모바일 유닛이 규정된 연계 영역[예를 들어, 도 4의 구역(27')]에서 흔들릴 때, 모바일 유닛이 디폴트 객체(예를 들어, 비어 있는 휠이 있는 캐리지, 작업자)에 링크되어 있다고 결론을 내릴 수 있다.
또한, 연계는, 예를 들어, 바코드(도 2의 디스플레이 참조)와 같은 마킹을 구비한 모바일 유닛의 그리고 연계된 작업편/객체/개인의 이미지의 이미지 프로세싱에 의해 수행될 수 있다.
더욱이, 그래픽 연계는 사용자 인터페이스에 디스플레이되는 대화를 통해 이루어질 수 있다.
용례에 따라 활성 또는 비활성 모바일 유닛이 위치확인 시스템에 사용될 수 있다. 활성 모바일 유닛은 원하는 반복 속도에서 주기적으로 제조 제어 시스템에 이들의 위치를 영구적으로 통신한다. 일반적으로, 활성 반복적으로(주기적으로) 방출하는 송신기는 "비컨"이라고도 칭한다. 다른 한편으로, 비활성 모바일 유닛은 일시적으로 위치 검출에 참여하지 않는다. 이는 예를 들어, 모바일 유닛의 마지막 추정 위치가 인지되거나, 연계 작업편이 더 긴 시간 동안 저장되거나, 오더 프로세싱이 일시 중단되거나, 프로세싱 작업간에 더 긴 아이들 시간이 예상되는 경우일 수 있다.
가속도 센서, 배향 센서 또는 사운드 센서와 같은 모바일 유닛에 제공된 센서가 이러한 조건을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 비활성 상태로부터 활성 상태로의 변화는 (디지털) 신호 또는 수동 조작에 의해 트리거될 수 있다. 수동 조작은 예를 들어, 모바일 유닛의 타겟화된 진동(예를 들어, 수동 흔들림)에 의해 또는 작업편의 운송의 시작[게이트(29)를 통한 이송]에 의해 발생할 수 있다. 활성 모바일 유닛의 경우, 특정 모바일 유닛에 대해 반복률이 정의될 수 있다. 규칙의 세트를 사용하여, 각각의 모바일 유닛 또는 연계된 작업편 또는 맥락 정보에 대응하는 객체 또는 개인에 대해 의미있는 거동 패턴이 여기서 정의될 수 있다. 맥락 정보는 예를 들어 구역 관계, 마지막 통과된 공간 게이트, 활성 프로세싱 동작, 현재 시간 윈도우(주/야/평일) 및 특정 태그 패밀리를 포함할 수 있다.
사용 시나리오에서, 작업자와 같은 개인은 오더에 따라 작업편(23)을 벤딩해야 한다. 따라서, 그는 제조 제어 시스템(MES: production control system)으로부터 데이터에 액세스하고, 예를 들어 제조 홀의 디지털 배치도(25, 25')를 오픈한다. 작업편이 모바일 유닛(15)(작업편 태그)을 구비하면, 벤딩될 작업편(23)의 위치는 배치도(25, 25')에서 할당된 모바일 유닛(15)에 기초하여 그 개인에게 보여진다. 예를 들어, 모바일 유닛(15) 및 작업편(23)은 운송 캐리지(21) 상에 배치되고, 모바일 유닛(15)은 작업편(23) 및 운송 캐리지(21)의 모두에 할당된다. 이에 따라, 기호 운송 캐리지가 예를 들어 작업편의 개략적인 형상과 함께 배치도에 디스플레이될 수 있다.
예시를 위해, 도 6은 레이저 절삭 기계(7')의 절삭된 재료를 운송 캐리지(21') 상에 분류/배치하는 작업자(31)의 분류 프로세스를 도시하고 있다. 모바일 유닛(15')은 특정 오더(프로세싱 계획 연계)에 따라 활성화되고 작업편(23')과 연계된다(공간 연계). 분류 프로세스가 완료된 후, 예를 들어, 작업자(31)는 모바일 유닛(15') 상의 버튼을 활성화하여 제조 제어 시스템에 분류 프로세스의 완료를 통지한다. 대안적으로, 예시적인 기계 가공 작업으로서의 분류가 작업편을 제거할 때 손의 모션 궤적(32B)의 형태의 작업자의 손(31)에 휴대된 모바일 유닛(15)에 의해 제조 제어 시스템(1)에 기록된다. 특수하게 정의된 모션 패턴이 분류 프로세스를 완료하기 위한 제스처로서 제조 제어 시스템(1)에 저장될 수 있다. 카메라는 예를 들어, 추가의 위치확인 시스템으로서 손의 이동을 분석하는 것을 허용하고, 이것이 제스처를 검출하거나 또는 일반적으로 모션 궤적을 평가하게 한다. 작업자의 손을 추적함으로써, 작업편이 올바른 크레이트(crate)에 배치되었는지 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 작업편(9)을 제거할 때 손의 모션 궤적(32B)이 도 4에 도시되어 있다.
손의 요구된 위치를 검출하는 것을 가능하게 하기 위해, 작업편의 영역 내의 센서 기반 (추가의) 위치확인 시스템이 대안적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다. 센서 기반 위치확인 시스템은 작업자의 손의 위치확인을 허용한다(모바일 유닛 내에 통합될 때, 모바일 유닛의 위치확인). 센서 기반 위치확인 시스템은 바람직하게는 작업자의 손/팔에 근접하여 위치된다. 도 6에서, 이는 작업자(31)의 장갑 위에 제공될 수 있다. 센서 기반 위치확인 시스템은 예를 들어, 그 실제 위치가 실시간으로 검출될 수 있는 송신기(무선 주파수 식별, RFID)이다.
이하의 용례가 가능하다: 부분에 대한 정보가 작업자의 손의 주위에 디스플레이될 수 있다(페이퍼 기반 분류가 요구되지 않음). 작업편의 제거는 작업편을 파지할 때 제스처 제어에 의해 부킹될 수 있다. 더욱이, 작업편은 작업편의 배치 중에 제스처 제어에 의해 작업편 수집 지점에 추가될 수 있다. 추가의 부킹은 예를 들어, 로드 캐리어, 및 따라서 어느 그리고 얼마나 많은 작업편이 배치되었는지뿐만 아니라 어디에 특정 작업편이 제거되었는지, 예를 들어 정의된 격실의 위치와의 연계를 포함한다.
따라서, 사용될 공작 기계의 작업자는 이후에 작업편이 제조 홀에서 어디에서 발견되어야 하는지를(모바일 유닛의 위치 정보의 사용) 인지한다. 일단 작업자가 거기에 도달하면 - 작업자에 의해 휴대된 모바일 유닛 및 게이트(29')를 통한 통과의 도움으로 검출되고 그 검출이 제조 제어 시스템에 포워딩됨 -, 그리고 다수의 운송 캐리지가 서로 가깝게 서있으면, 작업자는 예를 들어, 제조 제어 시스템이 점멸하도록 대응 모바일 유닛 상의 LED(신호 출력 디바이스)를 자동으로 활성화함에 따라 올바른 운송 캐리지를 식별할 수 있다. 이 광학 신호는 작업자가 올바른 운송 캐리지를 식별하고 이를 그와 함께 벤딩 워크스테이션으로 가져갈 수 있게 한다. 예를 들어, 운송 캐리지의 픽업은 작업자가 운송 캐리지(21')를 픽업하여 이를 게이트(29') 위로 압박하자마자 제조 제어 시스템으로 전달된다.
내부 위치확인 시스템은 또한 기존의 건물의 높은 저장 영역의 인덱싱을 허용한다. 예를 들어, 모바일 유닛(3D 태그)의 기압계가 창고 내의 모바일 유닛의 높이 및 따라서 "행(row)"을 식별하는 데 사용될 수 있다. 창고의 열(column)은 적어도 2개의 송수신기 유닛(2D 위치)에 의해 식별될 수 있다. 모바일 유닛이 창고 바디에 존재할 때, 각각의 저장 격실은 예를 들어 모바일 유닛이 장착된 팔레트용 제조 제어 시스템에 직접 저장될 수 있다. 이에 따라, 작업자는 저장 격실의 표시로 팔레트를 직접 찾을 수 있다. 대안적으로, 3개 이상의 송수신기 유닛이 3차원 공간에서의 위치를 결정하는 것이 또한 가능하도록 높은 저장 영역에 위치될 수 있다.
본 명세서에 설명된 내부 위치확인 시스템에 의해 지원되는 제조의 통합은 도 7과 관련하여 요약된다. 여기서 도 1 내지 도 3 및 도 6을 추가로 참조한다.
도 7은 작업편(23)의 산업 프로세싱에서 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법의 예시적인 방법 단계를 도시하고 있고, 방법은 내부 위치확인에 의해 지원된다. 이에 따라, 전술된 바와 같은 내부 위치확인이 방법을 위해 제공되고(단계 51), 연계 절차가 모바일 유닛(15)을 하나 이상의 작업편(23)과 연계시키기 위해 수행된다. 연계 절차는 모바일 유닛 데이터 연계 절차(단계 51A), - 즉, 전술된 디지털 연계- 및 공간 연계 절차(단계 51B) - 즉, 전술된 물리적 연계를 포함한다.
단계 51A의 모바일 유닛 데이터 연계 절차는 제조 제어 시스템(1) 내에서 도 1에 개략적으로 지시되어 있다. 프로세싱 계획(37)은 제조 제어 시스템(1)에 저장된다. 프로세싱 계획(37)은 - 작업편 데이터 세트를 지원하는 프로세싱 계획의 예로서 - 작업편을 식별하는 기하학 형상 데이터 세트(37A) 및/또는 코드 데이터 세트(37B)를 포함할 수도 있다. 더욱이, 프로세싱 계획(37)은 각각의 작업편(23)의 하나 이상의 프로세싱 및 작업편 파라미터(37C)를 포함할 수 있다. 게다가, 위치설정 시스템(5)은 프로세싱 계획(37)과 연계될 모바일 유닛 데이터 세트(39)를 제공한다.
디지털 연계를 위해, 이미지 획득 디바이스(20), 예를 들어 모바일 유닛(15)의 부분이 제공될 수도 있다(단계 59A). 도 2는 모바일 유닛(15)의 측벽에서의 이미지 획득 디바이스(20)를 개략적으로 도시하고 있다. 이미지 획득 디바이스(20)는, 예를 들어, 작업편(23) 상의 코드 또는 코드(57)를 갖는 오더 문자의 인쇄물 - 프로세싱 계획 특유 객체의 예로서 - 을 캡처하는 데 사용될 수 있다(단계 59B). 이 이미지는 이어서 모바일 유닛(15)으로부터 제조 제어 시스템(1)으로 통신 시스템에 의해 송신된다. 제조 제어 시스템(1)에서, 대응 코드 데이터 세트(37B)를 포함하는 프로세싱 계획(37)이 식별되고(단계 59C), 예를 들어 코드가 캡처되었던 모바일 유닛(15)에 속하는 모바일 유닛 데이터 세트(39)와 연계된다(단계 59D).
대안적으로, 이 유형의 디지털 연계는 제조 제어 시스템(1)에 통합된 임의의 이미징 디바이스로 수행될 수 있고, 이에 의해 임의의 모바일 유닛의 모바일 유닛 데이터 세트가 이어서 식별된 프로세싱 계획과 연계될 수 있다.
공간적 연계는 공작 기계(7)를 위해 또는 일반적으로 워크스테이션에 제공되는 지원 시스템(41)에 의해 지원될 수 있다. 도 6은 카메라(35)에 의한 이미지 획득에 기초하고 모바일 유닛과 작업편의 연계를 지원하는 광학 지원 시스템을 갖는 공작 기계(7)를 도시하고 있다. 이전의 디지털 연계(단계 51A)의 부분으로서 프로세싱 계획이 연계되었던 모바일 유닛이 제공된다.
지원된 공간 연계 중에, 카메라(35)는 분류된 작업편(23)을 검출하고(단계 61A) 측정 지원 작업편 데이터 세트(41A)를 생성한다(단계 61B). 측정 지원 작업편 데이터 세트(41A)는 제조 제어 시스템(1)의 프로세싱 계획(37)의 기하학 형상 데이터 세트(37A)와 비교되어(단계 61C) 검출된 작업편에 속하는 프로세싱 계획(37)을 식별한다. 제조 제어 시스템(1)은 이제 예를 들어, 수동 공간 연계를 단순화하기 위해 신호를 방출하도록(LED 점멸, 사운드 발생, ...) 식별된 모바일 유닛을 자극할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제조 제어 시스템(1)은 모바일 유닛(15)과 검출된 작업편(23)의 자동화 조합의 프레임워크 내에서, 검출된 작업편(23)이 식별된 모바일 유닛(15)에 배치되게 할 수 있다(단계 61D).
연계가 완료된 후에, 연계된 작업편(23)의 위치는 연계된 모바일 유닛(15)을 내부 위치확인 시스템(5)을 사용해 위치확인함으로써 결정된다(단계 53). 연계된 모바일 유닛(15)의 결정된 위치는 이제 최종 제품을 제조하기 위한 산업 제조 플랜트의 제어에 통합된다(단계 55). 도 7은 추가적으로 또는 대안적으로, 공구, 개인, 운송의 수단, 공작 기계 및/또는 작업편 수집 지점 유닛의 위치가 결정될 수 있고(단계 51', 51A', 51B', 53') 산업 제조 플랜트의 제어에 통합될 수 있는 것을 도시하고 있다.
통합은 예를 들어, 제조 홀에, 특히 제조 홀의 배치도(25, 25')에 구역(27) 및/또는 공간 게이트(29)를 정의하는 단계(단계 55A), 및 결정된 위치를 구역(27) 및/또는 공간 게이트(29)에 대해 비교하는 단계(단계 55B)를 포함할 수도 있다.
제조 홀의 배치도에서, 구역(공작 기계 구역)이 단계 55A에서 공작 기계/작업 스테이션 주위에, 예를 들어 벤딩 기계 주위에 생성될 수 있다. 이 구역은 예를 들어 홀 바닥 위로 1.5 m의 높이까지 연장하는 체적 바디(3D 구역)로서 정의될 수 있다. 작업편 및 오더에 속한 작업편을 갖는 연계된 모바일 유닛(캐리지 태그)을 갖는 운송 캐리지가 이 구역 내로 이동되면, 제조 제어 시스템은 단계 55B에서 이를 등록한다.
프로세스 흐름의 제조 제어의 지원은 본 명세서에 설명된 모바일 유닛을 통합하는 가능성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호의 추가의 송신이 정보를 교환하기 위해 제조 제어 시스템(1)과 모바일 유닛(15) 사이에서 발생할 수도 있다. 신호는 모바일 유닛(15)의 신호 입력 디바이스(15A) - 예를 들어 센서, 버튼(19), 또는 이미지 획득 디바이스(20) - 에 의해 또는 모바일 유닛(15)의 신호 출력 디바이스(15B) - 예를 들어, 디스플레이 유닛(17), LED 또는 라우드스피커 - 에 의해 발생될 수도 있다.
더욱이, 제조 제어 시스템(1)을 통한 프로세스 흐름의 제조 제어의 지원은 공작 기계(7) 상의 프로세싱 파라미터 또는 예를 들어, 제조 홀 또는 후속 데이터 분석을 또한 참조할 수 있는 일반적으로 설정된 제조 파라미터를 제어할 수 있다.
제조 제어 시스템으로의 통합의 다른 예로서, 제조 제어 시스템은 프로세싱 스테이션에서(예를 들어, 벤딩 기계에서) 각각의 프로세싱 오더를 등록하기 위해 단계 51A의 디지털 연계를 사용할 수 있다. 더욱이, 추가의 2차 동작이 자동으로 개시될 수 있다. 이 방식으로, 연계된 프로세싱 프로그램이 공작 기계 내에 자동으로 로딩될 수 있다. 이는 공작 기계(예를 들어, 벤딩 기계)가 공구 마스터를 통해 자동으로 셋업되는 것을 허용할 수 있다. 연계된 스크린 상에서, 작업자는 다가올 프로세싱 동작에 필요한 정보를 볼 수 있다. 예를 들어, 작업편의 원래 형상뿐만 아니라 작업편의 벤딩된 형상, 벤딩될 작업편의 수 및/또는 후속 프로세싱 작업 등의 삽화가 디스플레이될 수 있다.
정의된 구역 및 게이트와 관련하여 프로세싱의 장점은, 작업자가 연계된 모바일 유닛으로 마킹된 작업편을 연계된 공작 기계 구역으로 가져오는 것 이외에 아무것도 할 필요가 없고, 이에 의해 다양한 준비 조치가 자동으로 개시된다는 것이다. 이미 언급한 바와 같이, 공작 기계는 예를 들어, 프로세싱될 새로운 오더로 즉시 자동으로 설정될 수 있다. 이는 상당한 시간을 절약할 수 있고 에러가 회피될 수 있다.
작업자가 오더의 작업편을 프로세싱하기(예를 들어, 벤딩) 시작할 때, 그는 모바일 유닛을 가져와서 공작 기계의 활성 구성요소, 예를 들어, 벤딩 빔에 이를 부착할 수 있다. 자동으로 오더를 프로세싱하게 하고 이를 제조 제어 시스템으로 포워딩하는 추가의 구역(부킹 구역)이 정의되어 있다. 예를 들어, 수행된 벤딩 프로세스가 모니터링되어 오더를 위해 저장될 수 있다. 모든 작업편이 프로세싱(벤딩)될 때, 모바일 유닛은 부킹 구역으로부터 제거되어, 오더가 예를 들어 제조 제어 시스템에서 완전히 실행된 것으로서 부킹될 수 있다.
재차, 위치확인 시스템에서 모바일 유닛을 사용하는 것은, 작업자가 단말에서 복잡한 부킹을 할 필요가 없기 때문에, 상당한 시간을 절약할 수 있다.
모바일 유닛이 제조 제어 시스템과 상호 작용할 때 또는 작업자가 모바일 유닛의 추가 기능을 조작할 때(키 입력 등), 작업자는 RGB LED, 진동, 디스플레이되는 텍스트 또는 사운드와 같은 출력 수단을 통해 모바일 유닛으로부터 피드백 또는 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 모바일 유닛 또는 연계된 오더의 상태는, 예를 들어 오더가 프로세싱 상태에 있는 한 녹색 발광하는 LED에 의해 시각화될 수 있다. 게다가, 피드백 또는 메시지는 후속 프로세싱 스테이션에 제공될 수 있다. 예를 들어, 완료된 프로세싱 작업의 자동 부킹은, 부분이 이제 준비가 되고 거기 있다는 사실을 후속 프로세스에 경고할 수 있다. 일반적으로, 구역을 통한 부킹과 같은 동작의 트리거링은, 예를 들어 작업편이 다양한 프로세싱 절차 중에 시간 모니터링될 수 있도록 더 향상될 수 있다.
위치확인 위치에 추가하여, 모바일 유닛의 공간 내의 위치가 측정되면, 이는 예를 들어, 특정 모바일 유닛이 수평인지 직립인지 여부에 따라 구별될 수 있다. 이는 제조 제어 시스템과의 추가의 상호 작용을 허용한다. 예를 들어, 다수의 오더의 작업편(즉, 예를 들어 상이하게 프로세싱될 다수의 상이한 작업편) 및 다수의 모바일 유닛을 갖는 캐리지가 구역 내로 푸시될 수 있다. 모든 오더가 동시에 프로세싱되어야 하지 않으면, 예를 들어 먼저 프로세싱될 특정 오더가 대응 모바일 유닛의 수직 위치에 의해 제조 제어 시스템에 통신될 수 있다.
모바일 유닛을 통해 제조 제어 시스템에 피드백을 제공하는 다른 가능성은 이미 언급된 모바일 유닛의 흔들림 또는 특정 제스처형 동작의 실행이다.
하나 이상의 구역(예를 들어, 현재 활성 및/또는 비활성 모바일 유닛)에 위치된 모바일 유닛의 수에 기초하여 이벤트를 트리거하거나 다가올 이벤트를 디스플레이하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 피킹 프로세스 또는 운송 작업이 트리거링될 수 있다.
고정 구역에 추가하여, 구역은 또한 하나 이상의 모바일 유닛으로 동적으로 이동할 수 있다. 이는, 예를 들어 다수의 로드 캐리어(운송 캐리지)의 운송을 허용하고, 수반된 오더는 제조 제어 시스템에 의해 클러스터로서 함께 프로세싱될 수 있다.
더욱이, 모바일 유닛은 예를 들어, 수작업 공구(공구 태그)에 부착되고(공간 연계) 더 쉽게 위치확인될 수 있도록 디지털 방식으로 연계될 수 있다. 게다가, 이러한 공구 태그 내에 제공된 가속도 센서가 수동 공구가 언제 그리고/또는 어떻게 사용될지를 결정하는 데 사용될 수 있다.
공구의 위치를 결정함으로써, 공간을 통한 공구의 이동(궤적 정보/평가)을 측정하는 것이 또한 가능하다. 이는 얼마나 많은 부분이 기계 가공되었는지, 기계 가공 단계가 누락되었는지 여부 등에 대한 정보를 생성하는 데 사용될 수 있다.
더욱이, 예를 들어, 정의된 에러 구역 내의 모바일 유닛의 대응 모션 패턴에 의한 에러 메시지와 같은, 추가의 데이터가 위치확인 시스템을 통해 송신될 수 있다.
다른 사용 시나리오는 작업편, 개인들, 기계 및 기타 자원의 위치에 의해 특징지어지고 이들 측정된 위치의 인지적 평가에 의해 기록될 수 있는 프로세스 상태의 기록에 관련된다. 일반적으로, 위치 및 센서 데이터뿐만 아니라 구역 및 게이트에 관한 정보는 다수의 평가 옵션을 허용한다. 예를 들어, 이러한 원시 데이터는 핵심 성과 지표(key performance indicators: KPI)와 같은 주요 지표를 생성하고 상세한 분석을 수행하여 제조 프로세스를 최적화하는 데 사용될 수 있다. 이들 분석(예를 들어, KPI)은 히트 맵(heat maps), 라이브 뷰(live views) 또는 집계된 형태로서 디스플레이될 수 있다. 스파게티 다이어그램(spaghetti diagrams)과 같은 추가의 평가 다이어그램이 따라서 다양한 프로세싱 작업을 위해 즉시 호출될 수 있다. 이는 프로세싱 시간, 가치 흐름 분석 등과 같은, 버튼의 푸시시에 이용 가능한 표준 주요 지표를 구성하는 것을 가능하게 하고, 여기서 주요 지표는 종종 수집 프로세스 중에 상당한 노력을 발생한다. 게다가, 생산에 있어서 프로세스는 수치 최적화 절차의 도움으로 얻어진 위치 정보에 기초하여 향상될 수 있다.
위치확인 시스템의 사용은 또한 개인들이 모바일 유닛(개인-태그)을 휴대하면 개인들이 위치확인되게 한다. 작업편과 공구에 추가하여, 개인의 위치확인(전체로서 또는 다리, 팔 및 손의 전체 또는 국부적 위치확인)은 생산의 프로세스에 대한 가치 있는 정보를 제공한다. 관련 사용 시나리오는 예를 들어, 개인, 특히 작업자의 보호를 위한 안전에 필수적인 영역의 모니터링과 관련이 있다. 게다가, 모션 패턴이 발생될 수 있고, 이는 이어서 예를 들어, 작업자의 워크스테이션의 프로세스 또는 인체 공학을 개선하기 위해 평가될 수 있다. 특히, 한 개인, 특히 작업자 또는 일꾼의 양손의 동기적 평가는 제조 프로세스 및 작업편에 대한 상세한 정보가 기록되게 한다. 따라서, 이는 다음과 같이 기록될 수 있다.
- 작업자가 위치 X에서 픽업하였다;
- 작업자가 특정 작업편을 A로부터 B로 운송했다;
- 작업자가 위치 Y에 특정 부분을 배치하였다;
- 드릴링, 압입 끼워맞춤 등과 같은 제조 작업이 x회 수행되었다;
- 디버링, 용접 등과 같은 제조 프로세스가 작업편을 위한 특정 궤적에서 수행되었다;
- 접합 프로세스가 특정 위치에서 수행되었다.
상이한 모바일 유닛은 서로 특정 관계에 있을 수 있다. 예를 들어, 이러한 모바일 유닛은 특정 수의 모바일 유닛에 대한 기본 (거동) 패턴을 규정하기 위해 특정 제조 프로세스의 부분으로서 모바일 유닛의 패밀리로 그룹화될 수 있다. 패밀리는 예를 들어, 오더, 조립, 작업편의 후속 프로세스 또는 연계된 로드 캐리어(운송 캐리지, 팔레트, 수집 컨테이너)에 할당될 수 있다. 패밀리 관계는 현재 프로세싱 흐름 중에 동적으로 변화될 수 있다. 모바일 유닛은 이에 의해, 동시에 상이한 패밀리에 속할 수 있다. 더욱이, 모바일 유닛의 패밀리는 특정 접속부, 예를 들어 모든 로드 캐리어, 모든 운송 수단, 모든 작업자, 모든 작업편, 모든 기계 등에 관련될 수 있고, 또는 모바일 유닛의 패밀리는 모바일 유닛의 특정 상태, 예를 들어 모바일 유닛의 부하 상태에 관련될 수 있다.
이에 따라, 프로세스 상태의 분석뿐만 아니라 수집은 이러한 모바일 유닛의 패밀리의 평가에 기초할 수 있다.
본 명세서에 개시된, 제조 제어 시스템에 대한 인터페이스 및 내부 위치확인을 사용한 제조 플랜트의 확장은 작업편 수집 지점 유닛의 위치를 결정하고 그리고/또는 작업자의 손의 이동을 기록하는 데 사용될 수 있다. 초광대역 시스템을 통한 이러한 위치확인은 4개 이상의 "앵커" 및 하나 이상의 "태그"로부터 구축될 수 있다. 앵커는 수신기 역할을 하며 작업 영역 주위에 고정식으로 위치될 수 있다. 태그는 예를 들어 모든 작업편 수집 지점 유닛 및 예를 들어 작업자의 손에 부착되고, 이들의 위치를 결정하는 역할을 한다. 다른 내부 위치확인 시스템은 예를 들어, 블루투스, 와이파이, 적외선 및 RFID를 포함한다.
작업편 수집 지점 유닛이 위치확인 시스템 내에 통합될 때, 위치확인은 다수의 프로세싱 기계 및/또는 작업장이 제공되어 있는 공작 기계 홀 내의 대응 시스템을 갖는 송신기-수신기 시스템에 의해 가능해진다.
제어 센터에서 프로세싱 동작을 모니터링하고 제어하는 작업자는 특정 오더가 현재 프로세스 체인에 위치되는 장소 및 그 상태가 무엇인지를 그 모니터링 모니터 상에서 볼 수 있다. 이에 따라, 작업자는 또한 선호도, 작업 단계 등과 같은 디스플레이되는 데이터(작업편 정보)를 설정하기 위해 디스플레이 유닛에 직접 액세스할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이는 작업편 수집 지점 유닛(예를 들어, 푸시 버튼, 스위치, 터치 패드)에서 입력 디바이스에 의해 또는 외부, 예를 들어 모바일 입력 유닛(스마트폰, 아이패드, 스마트워치 등)으로의 액세스를 제공하는 데이터 인터페이스를 통해 사이트에서 또한 수행될 수 있다. 이에 따라, 작업편 수집 지점 유닛은, 예를 들어 근거리 무선 네트워크(블루투스, NFC)를 갖는다. 이는 또한, 예를 들어, 작업편 수집 지점 유닛을 위치확인하기 위한 근거리 위치확인 시스템의 부분으로서 사용될 수 있다. 후자는 예를 들어 많은 수의 작업편 수집 지점 유닛에 숨겨지면, 작업편 수집 지점 유닛을 발견하는 것을 더 쉽게 한다. 예를 들어, 작업편 수집 유닛은 신호 디바이스(예를 들어, 밝게 조명하는 LED)가 활성화되도록 특별히 제어된다.
예를 들어 작업편 수집 지점 유닛으로부터에서 손(특히 위치확인 시스템과 상호 작용하는 지능형 장갑)의 위치를 위치확인함으로써 근거리 위치확인이 분류에 또한 사용될 수 있다. 작업자의 "손"이 잔여 그리드로부터 구성요소를 제거하면, 구성요소의 위치는 잔여 그리드로부터 손으로 MES에 부킹된다. 손이 작업편 수집 지점 유닛의 위치확인 시스템 부근으로 이동하면, 이 부분이 대응 작업편 수집 지점 유닛에 배치되었다는 것이 MES에 부킹된다. 한편으로, 위치확인 시스템은 손이 작업편에 근접하게 된 것을 검출할 수 있다. 다른 한편으로, 상위 레벨 시스템(예를 들어, MES)은 작업편 수집 지점 유닛과 손의 위치를 링크할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 개시된 제조 제어 시스템, 특히 MES(3)로 수행될 수 있는 최종 제품의 산업 제조의 예시적인 방법 단계를 도시하고 있다.
제1 단계 80에서, 작업편(23)으로부터의 최종 제품의 제조를 위한 제조 오더[프로세싱 계획(37)을 갖는]는, 예를 들어 데이터 프로세싱 디바이스(30A)에서 구현되는 MES(3)에 의해 수신된다. 후속 단계 81에서, 개별 프로세싱 단계의 선택은 MES(3)를 사용하여 수행된다. 추가 단계 82에서, 시퀀스의 선택은 프로세싱 단계가 수행되는 MES(3)(또는 작업자)에 의해 수행된다. 프로세싱 단계는 절삭, 특히 레이저 절삭, 펀칭, 벤딩, 드릴링, 나사산 절삭, 연삭, 접합, 용접, 리벳팅, 나사 결합, 프레싱, 에지 및 표면 처리 중 하나 이상일 수 있다.
추가 단계 83에서, 각각의 프로세싱 단계는 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛과 연계된다. 워크스테이션 유닛은 전술된 바와 같은 워크스테이션(26), 특히 수동 조작식 워크스테이션일 수 있다.
추가 단계 84에서, 제조 오더는 모바일 유닛용 MES(3)에 저장된 모바일 유닛 데이터 세트(39)와 연계된다. 게다가, 제조 오더를 적어도 부분적으로 프로세싱하는 개인이 모바일 유닛 데이터 세트(39)와 연계된다. 이 단계 84는 도 7에 도시되어 있는 단계 51A 또는 51'에 대응할 수도 있다. 단계 84는 특히, 또한, 조기에, 예를 들어 전술된 방법 단계들 중 하나 이상 후에 수행될 수 있다.
추가 단계 85에서, 적어도 부분적으로 최종 제품의 일부인 작업편(23)이 특히 이 프로세싱 단계와 연계된 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛에서 프로세싱 단계 중 제1 단계 후에 제조된다. 여기서, 예를 들어 제조 오더의 일부가 판금으로부터 절삭된다. 후속 프로세싱 단계는 또한 밀링 또는 펀칭을 필요로 할 수도 있으므로, 이 작업편(23)은 최종 제품보다 더욱 더 많은 재료를 형성할 수 있는 데, 즉, 단지 부분적으로 최종 제품 또는 그 일부일 수 있다.
추가 단계 86에서, 제조 오더와 연계된 모바일 유닛(15)과 제조된 작업편(23) 및 개인(31)의 공간적 연계가 발생한다. 이 단계 86은 도 7에 도시되어 있는 단계 51B/51B'에 대응할 수 있다. 추가 단계 87에서, 제조 오더의 상태의 변화가 MES(3)에 저장된다.
선택적 단계 88에서, 모바일 유닛(15)의 위치는 생산 오더와 관련하여 저장된다.
추가 단계 89에서, 작업편(23)은 제조 오더에 따라 모바일 유닛(15)과 함께 사전설정된 시퀀스로 다음 기계(7) 또는 다음 워크스테이션 유닛으로 운송된다. 이는 개인에 의해 또는 자동화된 운송 프로세스에 의해 MES(3)로부터의 명령의 결과로서 행해질 수 있다. 본 명세서에 설명된 실내 위치확인 시스템은, 특히 개인 및/또는 운송 수단에 부착된 실내 위치확인 시스템의 모바일 유닛에 의해, 운송 프로세스를 추적하는 데 사용될 수도 있다.
추가 단계 90에서, 이 프로세싱 단계는 기계(7) 또는 그에 할당된 워크스테이션 유닛에서 수행된다. 본 명세서에 설명된 내부 위치확인 시스템은, 또한 개인의 이동 - 특히 개인의 신체 부분의 모션 궤적을 인식하는 다른 센서에 의해 지원됨 - 을 추적하기 위해 여기서 사용될 수 있고, 예를 들어 제스처 평가를 받을 수 있다.
선택적 단계 91에서, 모바일 유닛(15)의 위치는 제조 단계에서 제조 오더에 대해 저장된다.
추가 단계 92에서, 제조 오더의 상태의 변화가 MES(3)에 다시 저장된다.
추가 단계 93에서, 방법 단계 89, 즉 추가 프로세싱 단계로의 운송이 계속되는지 또는 제조가 완료되었는지 여부가 판정된다.
이들 제조 단계 중에, MES(3)에 의해 제어되는 전자기 신호에 기초하여 위치확인 시스템(5)을 사용하여 모바일 유닛(15)을 위치확인하는 것이 항상 가능하다. 이는 MES(3)가 언제든지 작업편(23)의 현재 상태 및 위치 및 개인(31)의 이동에 대한 데이터와 같은 데이터에 액세스를 가질 수 있다는 것을 의미한다. MES(3), 모바일 유닛(15) 및 위치확인 시스템(5)은 특히 전술된 바와 같이 구성될 수 있다.
제조 제어부, 제조 제어 시스템, 위치확인 시스템에 의해 또는 MES(3)에 의해 수행된 전술된 모든 방법 단계는 또한 방법 단계를 수행하기 위한 수단을 갖는 하나 이상의 데이터 프로세싱 디바이스에 의해 수행될 수도 있다.
이전의 설명에서, 다양한 양태가 공구와 연계된 모바일 유닛의 위치 검출과 관련하여 설명되었다. 그러나, 다양한 이들 양태는 또한 개인과 연계된 모바일 유닛의 위치 검출에 전이될 수 있다. 이는 또한 평가 접근법에도 적용된다.
명세서 및/또는 청구범위에 개시된 모든 특징은 원래 개시내용의 목적으로뿐만 아니라 실시예 및/또는 청구범위의 특징의 조성에 독립적인 청구된 발명을 한정하는 목적으로 서로 개별적으로 그리고 독립적으로 개시되도록 의도된다는 것이 명시적으로 언급된다. 엔티티의 그룹의 모든 값 범위 또는 지시는 원래 개시내용의 목적으로뿐만 아니라 특히 값 범위의 한계로서, 청구된 발명을 한정하는 목적으로, 모든 가능한 중간 값 또는 중간 엔티티를 개시하고 있다는 것이 명시적으로 언급된다.

Claims (20)

  1. 제조 홀 내에서의, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱에서의, 작업편(workpiece)(23)의 산업 프로세싱에서, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법으로서, 상기 제조 제어는 내부 위치확인 시스템에 의해 지원되는 것인 방법에 있어서,
    상기 제조 홀 내에 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛(13), 적어도 하나의 모바일 유닛(15), 및 분석 유닛(11)을 제공하는 단계로서, 상기 송수신기 유닛(13) 및 상기 모바일 유닛(15)은 전자기 신호를 송신 및 수신하도록 구성되고, 상기 분석 유닛(11)은 상기 송수신기 유닛(13)과 상기 모바일 유닛(15) 사이의 전자기 신호의 실행 시간(runtime)으로부터 상기 제조 홀 내에서의 상기 모바일 유닛(15)의 위치를 결정하도록 구성되는 것인, 상기 제공하는 단계(단계 51');
    상기 모바일 유닛(15)을 개인(31)에 또는 상기 개인(31)의 신체 부분에 제공함으로써, 상기 모바일 유닛(15)을 상기 개인(31)과 공간적으로 연계하는 단계(단계 51A', 51B');
    상기 연계된 모바일 유닛(15)을 상기 내부 위치확인 시스템(5)을 사용해 위치확인함으로써, 상기 모바일 유닛(15)이 제공되어 있는 개인(31) 및/또는 상기 개인(31)의 신체 부분의 위치를 결정하는 단계(단계 53); 및
    상기 개인(31)의 결정된 위치를 산업 제조 플랜트의 제조 제어 시스템에 통합하는 단계(단계 55)를 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개인(31)의 결정된 위치를 제조 제어에 통합하는 것은, 상기 모바일 유닛(15)을 사용해 검출된 상기 개인(31)의 이동의 모션 분석을 포함하는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모션 분석은, 상기 모바일 유닛(15)이 제공된 개인(31)의 한 손 또는 양손의 상대적인 배향 및 이동으로부터, 작업편(23)이 프로세싱되었는지의 여부, 특히 파지되거나, 운송되거나, 배치되었는지의 여부 그리고/또는 어느 작업편(23)이 프로세싱되었는지, 특히 파지되거나, 운송되거나, 배치되었는지를 결정하는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모바일 유닛(15)은 가속도 및/또는 위치 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서를 더 포함하고, 그리고/또는 예를 들어, 팔, 다리, 또는 머리에 휴대된 센서에 대한 상기 개인(31) 또는 상기 개인(31)의 신체 부분의 모션 분석을 위한 데이터를 제공하기 위해 추가적인 가속도 및/또는 배향 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서가 의도되고, 상기 방법은,
    상기 가속도 및/또는 위치 센서, 및 특히 MEMS 기반 센서 및/또는 기압계 센서로부터의 신호를 상기 제조 제어에 통합하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모바일 유닛(15)을 사용해 특정 제스처를 수행함으로써 신호가 생성되는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제조 제어 시스템(1) 내의 프로세스와 제스처의 연계를 제공하는 단계,
    시간 경과에 따른 상기 모바일 유닛(15)의 위치확인을 평가함으로써, 특히 상기 내부 위치확인 시스템(5)을 사용해 결정된 상기 모바일 유닛(15)의 위치를 평가함으로써, 상기 모바일 유닛(15)의 모션 궤적(32B)을 결정하는 단계,
    상기 모션 궤적(32B)의 구획 내에서 제스처를 검출하는 단계; 및
    제거 작업의 부킹 또는 배치 작업의 부킹과 같은, 상기 제스처와 연계된 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모바일 유닛(15)은 신호 출력 유닛, 특히 광학 신호 유닛, 음향 신호 유닛, 및/또는 진동 신호 유닛을 더 포함하고, 상기 방법은
    상기 작업편(23)을 프로세싱하기 위한 정보를, 상기 신호 출력 유닛을 사용해 출력하는 단계를 더 포함하고, 선택적으로 작업편(23)의 수, 여전히 누락된 작업편, 후속 프로세싱 단계, 기본 오더, 고객, 및/또는 원하는 재료에 대한 정보가 출력되는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 모바일 유닛(15)을 작업편(23), 운송 디바이스(21), 공작 기계(7), 및/또는 공구와 연계시키는 단계;
    상기 연계된 모바일 유닛(15)을 상기 내부 위치확인 시스템(5)과 함께 사용하여 상기 작업편(23), 상기 운송 디바이스(21), 상기 공작 기계(7), 또는 상기 공구의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 위치를, 상기 산업 제조 플랜트의 최종 제품을 제조하기 위한 제어 시스템에 그리고/또는 상기 작업편(23), 상기 운송 디바이스(21), 상기 공작 기계(7), 또는 상기 공구의 모션 분석에 통합하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 모바일 유닛(15)을 작업편(23)의 그룹과 연계시키는 단계,
    상기 개인(31)에 의해 상기 작업편(23)의 그룹 중 한 작업편(23)의 작업편 특유 프로세싱을 수행하는 단계로서, 상기 작업편의 프로세싱은, 상기 그룹과 연계된 모바일 유닛을 통해 검출 가능하지 않은 것인, 상기 작업편 특유 프로세싱을 수행하는 단계, 및
    상기 작업편(23)에 대한 정보를 얻기 위해, 특히 상기 작업편(23)의 프로세싱 및 제조의 재료 흐름에 미치는 효과에 대한 정보를 얻기 위해, 상기 작업편(23)의 프로세싱에 관하여 상기 개인(31)의 모션 분석을 수행하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 홀 내의, 특히 상기 제조 홀의 배치도(25) 내의, 구역(27) 및/또는 공간 게이트(29)를 정의하는 단계; 및
    상기 결정된 위치를 상기 구역(27) 및/또는 상기 공간 게이트(29)에 대해 비교하고, 상기 비교에 기초하여 제조를 제어하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결정된 위치의 비교는, 상기 모바일 유닛(15)이 구역(7)에 위치되거나 상기 구역(7)을 떠나거나, 또는 상기 모바일 유닛(15)이 공간 게이트(29)를 통과하는 결과를 갖고; 그리고/또는
    상기 구역(27) 및/또는 상기 공간 게이트(29)는 2차원 또는 3차원으로 정의되는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정된 위치를 최종 제품의 제조를 위한 제어에 통합하는 단계는 이하의 단계:
    상기 개인(31)에게 가해지는 부하 및/또는 상기 개인(31)에 의한 작업편의 핸들링에 있어서의 인체 공학 및/또는 상기 개인(31)의 수행 능력의 검정(qualification)에 관한 모션 분석을, 특히 제조에서의 상기 개인(31)의 작업 계획을 위해, 평가하는 단계;
    예를 들어, 어느 공작 기계에서 얼마나 오래 작업되었는지와 같은, 프로세싱 작업의 문서화를 위해 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
    온도, 습도, 및 조명과 같은, 생산 플랜트의 동작 파라미터를 제어하기 위해 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
    상기 공작 기계(7)를 동작하기 위한 권리 및 디스플레이되는 정보의 설정뿐만 아니라 로봇 유닛의 안전 관련 동작 파라미터의 설정과 같은, 상기 공작 기계(7)의 동작 파라미터의 개인 특유 설정을 위해 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
    상기 제조 플랜트의 영역에 대한 액세스 인가에 관하여 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
    제스처와 같은 특정하게 실행되는 모션 궤적을 통한 상기 제조 제어 시스템과의 통신을 위해 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계;
    로봇 유닛을 프로그램하기 위한 모션 시퀀스를 디지털화하기 위해 상기 개인(31)의 모션 정보 및/또는 위치 정보를 평가하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것인, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    카메라(35)를 사용해 상기 개인(31)의 머리 및/또는 눈 이동을 검출하는 단계;
    상기 머리 및/또는 눈 이동의 이미지 데이터를 평가함으로써 상기 개인(31)의 시야 원추(viewing cone)를 결정하는 단계; 및
    상기 제조 제어 시스템(1)에 의해 상기 시야 원추에 존재하는 객체를 식별하여, 식별된 객체에 대한 정보를, 상기 최종 제품을 제조하기 위한 산업 제조 플랜트의 제조 제어에 통합하는 단계를 더 포함하는, 프로세스 절차의 제조 제어를 위한 방법.
  14. 특히 강 및/또는 판금 프로세싱 산업 제조 플랜트의, 제조 홀에서 제조 프로세스를 제어하기 위한 제조 제어 시스템(1)에 있어서,
    제조 홀 내에서의 작업편(23)의 산업 제조에서, 특히 강 및/또는 판금 프로세싱에서, 프로세스 절차의 제조 제어를 지원하기 위한 내부 위치확인 시스템(5)으로서, 상기 내부 위치확인 시스템(5)은, 상기 제조 홀 내에 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛(13); 적어도 하나의 모바일 유닛(15); 및 분석 유닛(11)을 포함하고, 상기 송수신기 유닛(13) 및 상기 적어도 하나의 모바일 유닛(15)은 전자기 신호를 송신 및 수신하기 위해 구성되고, 상기 분석 유닛(11)은 상기 송수신기 유닛(13)과 상기 적어도 하나의 모바일 유닛(15) 사이의 전자기 신호의 실행 시간을 결정하기 위해, 그리고 상기 전자기 신호의 실행 시간으로부터 상기 제조 홀 내에서의 상기 적어도 하나의 모바일 유닛(15)의 위치를 결정하기 위해 구성되고; 상기 내부 위치확인 시스템(5)은 또한, 상기 제조 제어 시스템(1)의 부분으로서, 상기 제조 홀 내에서의 상기 적어도 하나의 모바일 유닛의 위치에 대한 데이터를 교환하고 제공하도록 구성되고;
    상기 제조 제어 시스템(1)은 상기 적어도 하나의 모바일 유닛(15)의 얻어진 위치를 적어도 하나의 개인(31)과 연계시키고 이를 제조 제어에 포함하도록 구성되는 것인, 제조 제어 시스템(1).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제조 홀의 배치도(25) 내에서의 상기 적어도 하나의 모바일 유닛(15)의 위치를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 유닛을 더 포함하는, 제조 제어 시스템(1).
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 내부 위치확인 시스템은, 모션을 유발하는 개인(31) 또는 모바일 유닛(15)과 연계된 모션 궤적(33) 또는 모션 궤적의 부분을 모니터링하기 위한 시스템이고,
    상기 제조 제어 시스템(1)은 상기 개인(31)의 주위에 관한 위치-맥락-민감 정보(location-context-sensitive information)를 제조 프로세스에 통합하고, 특히 이를 디스플레이하고, 선택적으로 제스처를 통해 상기 제조 프로세스의 파라미터를 제어하고, 특히 워크스테이션의 제거 프로세스 또는 배치 프로세스를 부킹하기 위해, 상기 위치 데이터를 평가하고 선택적으로 제스처를 평가하도록 구성되는 것인, 제조 제어 시스템(1).
  17. 제14항, 제15항, 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제조 제어 시스템(1)은 또한, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 적응되는 것인, 제조 제어 시스템(1).
  18. 제조 제어를 위한 내부 위치확인 시스템(5)의 사용에 있어서, 상기 내부 위치확인 시스템은 복수의 모바일 유닛(15)의 위치 결정을 위해 영구적으로 설치된 복수의 송수신기 유닛(13)으로 구성되고, 상기 송수신기 유닛(13) 및 상기 모바일 유닛(15)은 전자기 신호를 송신 및 수신하고, 상기 전자기 신호의 실행 시간이 각각의 모바일 유닛(15)과 복수의 송수신기 유닛(13) 사이에서 결정되고, 상기 모바일 유닛(15)의 위치는 상기 전자기 신호의 실행 시간으로부터, 특히 30 cm 미만의 정확도로, 얻어지고,
    상기 내부 위치확인 시스템(5)은
    - 산업 제조 플랜트에서 상기 모바일 유닛(15) 중 하나를 적어도 하나의 개인(31)과 연계하고,
    - 상기 연계된 모바일 유닛(15)을 상기 내부 위치확인 시스템(5)을 사용해 위치확인함으로써 상기 적어도 하나의 작업편(23)의 위치를 결정하고,
    - 산업 제조 플랜트의 제조 제어 시스템(1)에 상기 내부 위치확인 시스템(5)을 통합하기 위해 사용되는 것인, 내부 위치확인 시스템(5)의 사용.
  19. 제18항에 있어서, 상기 내부 위치확인 시스템(5)의 사용은 또한, 상기 모바일 유닛(15) 중 하나를, 제조 중인 작업편(23), 작업편(23)을 위한 운송 디바이스, 공작 기계(7), 및/또는 공구와 연계하기 위해 수행되는 것인, 내부 위치확인 시스템(5)의 사용.
  20. 제조 제어 시스템(1)을 사용하여 최종 제품을 산업적으로 제조하기 위한 방법에 있어서,
    - 데이터 프로세싱 디바이스에 구현된 상기 제조 제어 시스템(1)의 MES(Manufacturing Execution System)(3)를 사용해 작업편으로부터 상기 최종 제품을 제조하기 위한 제조 오더를 수신하는 단계;
    - 상기 MES(3)를 사용해 개별 프로세싱 단계를 선택하는 단계;
    - 상기 MES(3)를 사용해 상기 프로세싱 단계의 시퀀스를 결정하는 단계로서, 상기 프로세싱 단계는 이하의 절차: 절삭, 특히 레이저 절삭, 펀칭, 벤딩, 드릴링, 나사산 절삭, 연삭, 조립, 용접, 리벳팅, 나사 결합, 프레싱, 에지 및 표면 처리 중 하나 이상을 포함하는 것인, 상기 시퀀스를 결정하는 단계;
    - 상기 프로세싱 단계를 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛(26)과 데이터 기술적으로 연계(data-technical associating)하는 단계;
    - 상기 MES(3) 내에서 제조 오더를 모바일 유닛 데이터 세트(39)와 데이터 기술적으로 연계하고, 상기 제조 오더를 적어도 부분적으로 프로세싱하는 개인(31)을 상기 모바일 유닛 데이터 세트(39)에 데이터 기술적으로 연계하는 단계;
    - 특히 상기 프로세싱 단계 중의 제1 프로세싱 단계와 연계된 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛(26)에서 상기 제1 프로세싱 단계 후에 상기 최종 제품의 부분을 형성하도록 프로세싱되는, 상기 최종 제품을 위한 작업편(23)을 제조하는 단계;
    - 상기 제조 오더와 연계된 모바일 유닛(15)을, 상기 제조된 작업편(23) 및 상기 개인(31)과 공간적으로 연계하는 단계;
    - 상기 제조 오더의 상태 변화를 상기 MES(3)에 저장하는 단계;
    - 상기 제조된 작업편(23)을 상기 모바일 유닛(15)과 함께, 상기 제조 오더에 따라, 사전결정된 시퀀스 내의 다음 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛(26)으로 운송하는 단계;
    - 상기 기계(7) 또는 워크스테이션 유닛(26)에서 상기 프로세싱 단계를 수행하는 단계;
    - 상기 제조 오더의 상태 변화를 상기 MES(3)에 저장하는 단계;
    - 상기 MES(3)를 사용해 상기 제조 오더의 프로세싱 단계를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 모바일 유닛(15)의 위치는, 전자기 신호에 기초하여 상기 MES(3)에 의해 언제든지 위치확인 시스템(5)을 사용해 결정 가능하고, 상기 MES(3)는 언제든지 상기 작업편(23)의 현재 상태 및 현재 위치에 대한 데이터뿐만 아니라 상기 개인(31)의 이동에 대한 데이터를 갖는 것인, 제조 제어 시스템(1)을 사용하여 최종 제품을 산업적으로 제조하기 위한 방법.
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