NL9000950A - Werkwijze en middelen voor flexibele produktie-besturing. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en middelen voor flexibele produktie-besturing.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ter plaatse van een bewerkingsstation kennen van een specifieke bewerking, welke een op of aan een drager bevestigd lichaam, in het bijzonder een gedeelte van een voertuig, daar ter plaatse moet ondergaan, gebruikmakend van aan het bewerkingsstation toegevoegde informatie-uitlees-middelen. Voorts heeft de uitvinding betrekking op middelen voor het uitvoeren van voornoemde werkwijze.

In een hoog-geautomatiseerd bedrijf met flexibele iverwerkingsstations, zoals bijvoorbeeld een autofabriek, worden halffabrikaten door middel van transportmiddelen langs een produktielijn bewogen, welke lijn leidt van het ene bewerkingsstation naar het andere. Normaal worden in dit soort bedrijven, die order-gestuurd produceren, de halffabrikaten (hierna "lichamen" genoemd) bevestigd op of aan dragers van de transportmiddelen in een volgorde die de volgorde van de ontvangen produktie-orders weergeeft. Aangezien deze volgorde geheel willekeurig is, is het noodzakelijk voor elk lichaam in de produktielijn informatie lover het model van het eindprodukt te registreren, alsmede -indien van toepassing - over de te passeren bewerkingsstations en over de op het lichaam uit te voeren bewerkingen bij elk bewerkingsstation.

Volgens de stand van de techniek wordt het grootste igedeelte van deze produktie-informatie opgeslagen in een electronische inrichting (hierna "ID-inrichting" genoemd) die is bevestigd aan een lichaam om dit lichaam te kunnen identificeren en de bij de bewerkingsstations noodzakelijke bewerkingen door te geven aan zend/ontvangmiddelen van de Ibewerkingsstations. Na de bekrachtiging van een ID-inrichting door middel van een geschikte radiogolf, wordt informatie die afkomstig is van de inrichting ontvangen door de zend/ontvang-middelen. Op basis van deze informatie worden de bewerkings-stations bestuurd of worden werknemers bij een bewerkings-station met behulp van geschikte presentatiemiddelen geïnformeerd over de uit te voeren bewerkingen.

De huidige ID-inrichtingen kunnen de hoge temperaturen die bijvoorbeeld optreden in ovens niet weerstaan gedurende langere tijdperioden aangezien de daarin opgeslagen informatie bij hoge temperaturen verdwijnt. Verder zijn de ID-inrichtingen gevoelig voor mechanische krachten en schokken, waardoor zij zeer voorzichtig behandeld moeten worden. Dit is in een industriële omgeving niet eenvoudig.

Een ander nadeel van het boven beschreven systeem is de geringe betrouwbaarheid van de datacommunicatie als gevolg van de draadloze communicatie tussen de zend/ontvang-middelen en een ID-inrichting, die plaatsvindt in een industriële omgeving met veel electromagnetische storing.

Door deze storing kan informatie die essentieel is voor het produktieproces, verminkt worden, hetgeen resulteert in lees-of schrijffouten en in een onjuiste besturing van machines en transportlijn. Dit verlies van besturing heeft een negatieve invloed op de te bewerken lichamen en leidt tot een onacceptabel hoog uitvalspercentage of reparatieniveau. Bovendien is het achteraf onmogelijk na te gaan, wat de oorzaak van de fout is geweest, zodat het treffen van maatregelen moeilijk is.

Daarnaast is het beschreven systeem zeer duur als gevolg van de kosten van de technologisch verfijnde zend/ontvangmiddelen en de ID-inrichtingen.

Verder dient aan het begin van de transportlijn een ID-inrichting aan een lichaam bevestigd en geprogrammeerd te worden, en aan het eind van de lijn dient de ID-inrichting weggenomen, gewist en beproefd te worden voordat deze teruggebracht kan worden naar het begin van de lijn. Dit is een nogal ingewikkelde logistieke opgave, waarin gemakkelijk fouten kunnen worden gemaakt.

Het doel van de onderhavige uitvinding is de boven beschreven problemen en nadelen te ondervangen en een werkwijze voor flexibele produktie-besturing te verschaffen, waarin informatie over bewerkingen van lichamen bij verschillende bewerkingsstations op een eenvoudige wijze op het juiste tijdstip op de juiste plaats beschikbaar is, waarbij deze werkwijze relatief goedkoop en zeer betrouwbaar is.

Dit doel wordt bereikt met de werkwijze volgens de uitvinding, welke werkwijze daardoor wordt gekenmerkt, dat men: elke drager voorziet van uitleesbare identificatiemiddelen; informatie over alle op een bepaald lichaam bij de respectieve bewerkingsstations te verrichten bewerkingen opslaat in een centraal registratiesysteem; in dit registratiesysteem voor elke drager registreert welk lichaam daarmee is gecombineerd en deze informatie continu ververst; en voorafgaand aan het uitvoeren van een bewerking aan een in combinatie met een bepaalde drager gearriveerd lichaam vanuit het bewerkingsstation de drager-identificatie doorgeeft aan het registratie-systeem en daaruit de aan het met deze drager gecombineerde lichaam te verrichten bewerking uitleest.

Een belangrijk verschil tussen de bekende werkwijze en de werkwijze volgens de uitvinding is dat de drager van het lichaam, zoals een laadbord of een juk, in plaats van het lichaam zelf, is voorzien van identifikatiemiddelen. Deze identifikatiemiddelen zullen in het algemeen een permanent karakter hebben en onveranderlijk zijn, maar noodzakelijk is dit niet binnen het kader van de uitvinding.

De informatie betreffende de processen bij de bewerkingsstations wordt niet langer opgeslagen in een ID-inrichting die bevestigd is aan een lichaam, maar opgeslagen in een centraal registratiesysteem en gecombineerd met een lichaam door middel van de identifikatie-middelen op de drager.

De informatie in het registratiesysteem wordt continu ververst, aangezien de dragers binnen het bedrijf blijven en de bewerkte lichamen het bedrijf verlaten, waardoor de dragers periodiek een ander lichaam dragen.

Wanneer een lichaam op een drager aankomt bij een bewerkingsstation, wordt de drager-identificatie met behulp van de informatie-uitleesmiddelen uitgelezen en doorgegeven aan het registratiesysteem waarin de bij het op de drager bevestigde lichaam behorende bewerkingsinformatie gevonden kan worden. Deze informatie kan vervolgens op een conventionele wijze toegevoerd worden aan besturings-middelen van de apparatuur in de bewerkingsstations of aldaar worden gepresenteerd op geschikte presentatiemiddelen .

Elke maal dat een drager met een lichaam informatie-uitleesmiddelen passeert, wordt met behulp van de drageriden-tifikatie gerefereerd aan het centrale registratiesysteem.

Dit opent de mogelijkheid, deze referenties en het tijdstip daarvan vast te leggen, zodat op elk willekeurig moment de voortgang van een lichaam in de bewerkingstransportlijn vastgesteld kan worden.

Daarmee ontstaat tevens, indien men daarbij parameters van bewerkingen betrekt, een historische registratie van de processen die elke drager en elk lichaam ondergaan hebben.

Voor een drager is dit met name van belang, wanneer het op de drager bevestigde lichaam in een bewerkingsstation een oppervlaktebehandeling ondergaat, die ook de drager raakt of beïnvloedt, zoals stralen, spuiten, verwarmen, etc.

Het beheer van de dragers is aldus aanzienlijk te vereenvoudigen; het gebruik van elke drager kan op een eenvoudige wijze, bijvoorbeeld door vastlegging van gebruiksmomenten in het registratiesysteem, precies nagegaan worden, en het onderhoud van de dragers kan aldus op een eenvoudige wijze gestructureerd worden. Het is voordelig, daartoe de dragers elk een unieke identifikatie toe te kennen.

De produktie-informatie kan in een centrale computer worden opgeslagen teneinde de bewerkingsstations betrouwbare, actuele informatie te verschaffen en een wijziging van produktie-informatie relatief eenvoudig uit te kunnen voeren en foutenbronnen te kunnen traceren.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat in een bewerkingsstation een bevestiging wordt verkregen, dat de drageridentifikatie op een juiste wijze is uitgelezen. Voor deze controle zijn dan controlemiddelen aangebracht.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van middelen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding zijn de dragers voorzien van metalen strippen die een nummer in binaire representatie vormen. Dit nummer kan op een voordelige wijze gelezen worden door het waarnemen van de aan- of afwezigheid van de strippen als zij langs nabijheids-schakelaars bewegen. Uiteraard zijn ook andere wijzen van codering mogelijk, zoals met een gebruikelijke streepjescode die wordt afgetast door een optische inrichting. Een zeer geringe vervuiling kan dan echter al tot gevolg hebben dat de streepjescode onleesbaar is, terwijl het samenstel van de nabijheidschakelaars en de metalen strippen in hoge mate ongevoelig is voor vervuiling.

Een andere voordelige uitvoeringsvorm van een drageridentifikatie is een samenstel van permanente magneten, dat uitgelezen kan worden met behulp van riet-relais.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin:

Fig. 1 een schematisch bovenaanzicht van een gedeelte van een produktielijn is waarin lichamen met behulp van dragers langs bewerkingsstations gevoerd worden;

Fig. 2 een zijaanzicht is van een drager waarop een autocarrosserie is geplaatst;

Fig. 3 het gebruik van drager-identifikatiemiddelen en informatie-uitleesmiddelen volgens de uitvinding illustreert; en

Fig. 4 een blokschema is ter verduidelijking van de werking van een implementatie van de werkwijze volgens de uitvinding.

In Fig. 1 zijn schematisch drie verschillende transportlijnen 2, 4 en 6 weergegeven, waarin te bewerken lichamen 8 met een verschillende snelheid worden voortbewogen. Aanvoertransportlijn 2 is bestemd voor de aanvoer van lichamen 8, in dit geval carrosserieën van auto's, en omvat jukken 10, die langs de transportlijn 2 voortbewogen worden in de richting van pijl 11 en waaraan de lichamen 8 zijn opgehangen. Ter plaatse van een eerste overlaadstation 12 wordt elk lichaam 8 dat afkomstig is van de aanvoertransportlijn 2,van het juk 10 genomen en geplaatst op een drager 14 die in de richting van de pijlen 16 wordt voortbewogen in bewerkingstransportlijn 4. De lichamen 8 worden met behulp van de bewerkingstransportlijn 4 langs verschillende bewerkingsstations 18 en 20 gevoerd teneinde daar verschillende bewerkingen te ondergaan. In het algemeen zijn niet alleen de bewerkingen van verschillende bewerkingstations verschillend van elkaar, maar verschillen bovendien bij hetzelfde bewerkingsstation de aan achtereenvolgens langsgevoerde lichamen 8 uitgevoerde bewerkingen onderling van elkaar. Tussen bewerkingsstation 18 en bewerkingsstation 20 kunnen een willekeurig aantal andere stations gepasseerd worden, hetgeen in fig. 1 wordt gesymboliseerd door een onderbroken lijn.

Indien wordt aangenomen, dat na het verlaten van bewerkingsstation 20 alle in de bewerkingstransportlijn 4 te verrichten bewerkingen uitgevoerd zijn, wordt elk lichaam 8 bij een tweede overlaadstation 24 vanaf de betreffende drager 14 overgehangen aan een juk 26 dat wordt voortbewogen langs afvoertransportlijn 6. De bewerkte lichamen 8 worden vervolgens afgevoerd in de richting van pijl 28.

De onbeladen dragers 14 worden vanaf het tweede overlaadstation 24 teruggevoerd naar het eerste overlaadstation 12, waar nieuwe lichamen 8 op deze dragers worden geplaatst.

In de werkwijze volgens de uitvinding is elke drager 14 in de bewerkingstransportlijn 4 voorzien van identifika-tie-middelen. Deze drageridentifikatie wordt op het moment dat het lichaam 8 op een bepaalde drager 14 het overlaadstation 12 passeert, gecombineerd met informatie betreffende alle op een bepaald lichaam bij de respectieve bewerkingsstations 18, 20 en eventuele andere stations te verrichte bewerkingen. Deze informatie is eerder opgeslagen in een centraal registratiesysteem, waarin aldus bij het passeren van overlaadstation 12 een drageridentifikatie toegevoegd wordt.

Wanneer een drager 14 vervolgens in de bewerkingstransportli jn 4 arriveert bij een bewerkingsstation, wordt aldaar de drageridentifikatie gelezen en toegevoerd aan het registratiesysteem. In dit registratiesysteem vormt de drageridentifikatie de sleutel tot de gegevens betreffende de bij het bewerkingsstation te verrichten bewerking. Deze gegevens worden vervolgens toegevoerd aan het bewerkingsstation en vormen aldaar het uitgangspunt voor de besturing van apparatuur.

Voor elk bewerkingsstation dat in de bewerkingstransportli jn is opgenomen, wordt een soortgelijke werkwijze als de hierboven beschreven uitgevoerd. Bij het overlaad-station 24 gekomen, wordt de identifikatie van de drager 14 uit het registratie-systeem verwijderd en eventueel vervangen door de identifikatie van het juk 26 dat het lichaam 8 uit het overlaadstation 24 afvoert. Op een gelijksoortige wijze kan de voornoemde drageridentifikatie bij het passeren van overlaadstation 12 een identifikatie van een juk 10 hebben vervangen. Hiervan is met name sprake, indien aan-voertransportlijn 2 en afvoertransportlijn 6 evenals bewer-kingstransportlijn 4 bewerkingsstations omvatten, die gebruik maken van gegevens uit een centraal registratiesysteem.

Fig. 2 illustreert het geval waarin het lichaam 8 bestaat uit een autocarrosserie. De drager 14 bestaat in dit geval uit een rechthoekig frame, waarop de carrosserie door middel van steunen 30 in een vooraf bepaalde positie is bevestigd. De drager 14 wordt door middel van niet getoonde middelen voortbewogen in de richting van pijl 16. Het dragerframe is voorzien van identifikatiemiddelen 17, die in fig. 3 meer in detail worden getoond, en wel is fig. 3 een aanzicht volgens pijl III in fig. 2. In de voortbewegings-richting 16 van de drager 8 gezien zijn naast elkaar een aantal metalen strippen 32 aangebracht. Bij beweging van de drager 14 passeren deze strippen een dwars op de richting 16 vast opgestelde kolom 33 met acht nabijheidsschakelaars 34a-34h, waarbij de strippen 32 zodanig zijn geplaatst, dat een bepaalde combinatie van nabijheidsschakelaars wordt bekrachtigd. In het getoonde geval detecteren nabijheidsschakelaars 34a, 34b, 34d en 34f-34h een metalen strip en deze identifikatie kan in het tweetallig stelsel als het getal 11010111 (decimaal: 215) weergegeven worden. Het zal

O

duidelijk zijn dat op deze wijze maximaal 2 = 256 dragers van een verschillende identifikatie kunnen worden voorzien. Indien meer of minder dan 256 dragers geïdentificeerd dienen te worden, kan het aantal metalen strippen overeenkomstig aangepast worden.

De informatie-middelen, in dit geval uitgevoerd als metalen strippen, kunnen uiteraard ook serieel geplaatst en uitgelezen worden, in plaats van de hierboven beschreven parallelle opstelling en uitlezing.

In fig. 4 zijn de informatie-uitleesmiddelen 34 via een verbinding 38 verbonden met een programmeerbaar logisch besturingsorgaan (PLC) 40, dat via verbindingen 42 en 44 respectievelijk het met de informatie-uitleesmiddelen gekoppelde bewerkingsstation of de transportlijn waarvan de drager 14 deel uitmaakt, kan besturen.

Het besturingsorgaan 40 is via een verbinding 46 verbonden met een netwerk 48, dat meerdere aftakkingen 50 omvat die zijn verbonden met besturingsorganen van andere bewerkingsstations.

Het netwerk 48 verschaft via een verbinding 52 toegang tot een registratiesysteem 54, waarin de bij een drageridentifikatie behorende bewerkingsgegevens zijn opgeslagen.

Wanneer bij het passeren van een drager 14 langs informatie-uitleesmiddelen 34 een bepaalde drageridentifi-katie waargenomen wordt, wordt deze identifikatie door besturingsorgaan 40 via netwerk 48 naar registratiesysteem 54 gezonden. Registratiesysteem 54 verschaft daarop aan de hand van de identifikatie via het netwerk 48 aan besturingsorgaan 40 de besturingsgegevens voor de apparatuur in het bewerkingsstation dat behoort bij het betreffende besturingsorgaan.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het ter plaatse van een bewerkings-station kennen van een specifieke bewerking welke een op of aan een drager bevestigd lichaam, in het bijzonder een onderdeel van een voertuig, daar ter plaatse moet ondergaan, gebruikmakend van aan het bewerkingsstation toegevoegde informatie-uitleesmiddelen, met het kenmerk, dat men : elke drager (14) voorziet van uitleesbare identificatiemiddelen (17); informatie over alle op een bepaald lichaam (8) bij de respectieve bewerkingsstations te verrichten bewerkingen opslaat in een centraal registratiesysteem (54); in het registratiesysteem (54) voor elke drager (14) registreert welk lichaam (8) daarmee is gecombineerd en deze informatie continu ververst; en voorafgaand aan het uitvoeren van een bewerking aan een in combinatie met een bepaalde drager (14) gearriveerd lichaam (8) vanuit het bewerkingsstation de drager-identificatie doorgeeft aan het registratiesysteem (54) en daaruit de aan het met deze drager (14) gecombineerde lichaam (8) te verrichten bewerking uitleest.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in het registratiesysteem (54) registreert wanneer het uitlezen van bepaalde bewerkingsinformatie door een bepaald bewerkingsstation heeft plaatsgevonden.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men in het registratiesysteem (54) een of meer parameters van de in het bewerkingsstation uitgevoerde bewerking registreert.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de drager-identificatie uniek is.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men ter plaatse van een bewerkingsstation controlemiddelen aanbrengt ter controle van het uitlezen van de identificatiemiddelen (17) door de informatie-uitleesmiddelen (34).

6. Middelen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de identificatiemiddelen (17) bestaan uit een samenstel van metalen strippen.

7. Middelen volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de informatie-uitleesmiddelen (34) bestaan uit nabijheids-schakelaars.

8. Middelen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de identificatiemiddelen bestaan uit een samenstel van permanente magneten.

9. Middelen volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de informatie-uitleesmiddelen bestaan uit riet-relais.