WO2015140043A1 - Verfahren zur überwachung von fertigungsvorgängen, sowie zugehörige überwachungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur überwachung von fertigungsvorgängen, sowie zugehörige überwachungsvorrichtung Download PDF

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WO2015140043A1
WO2015140043A1 PCT/EP2015/055183 EP2015055183W WO2015140043A1 WO 2015140043 A1 WO2015140043 A1 WO 2015140043A1 EP 2015055183 W EP2015055183 W EP 2015055183W WO 2015140043 A1 WO2015140043 A1 WO 2015140043A1
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WO
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orientation
monitoring device
values
setpoints
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/055183
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Simon Klumpp
Ralf Kühnemann
Uwe Bonin
Matthias Müller
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Kuka Systems Gmbh
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Publication date
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    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring production processes, in particular in a series production of several quantities of the same goods, in which at least one work process to be monitored is carried out manually.
  • the invention also relates to a monitoring device, comprising a fastening device which is designed for fastening the monitoring device to a body part of a person, to a workpiece and / or to a manually guided tool.
  • the object of the invention is to provide a method and a corresponding device, whereby the quality of goods to be manufactured is improved, in particular by better monitoring and documenting work processes to be performed manually and / or detecting and detecting defective work processes can also be avoided.
  • the object of the invention is achieved by a method for monitoring production processes, in particular in a series production of several quantities of the same goods, in which at least one work process to be monitored is performed manually, comprising the steps:
  • a monitoring device having at least one position sensor, at least one orientation sensor and at least one control means is placed on a body part of a human wel ⁇ cher performing the monitoring at the operation manually on a workpiece, the manual machining ⁇ tet and / or mounted, and / or manually guided tool with which the manual operation is carried out,
  • those position values and / or orientation values are recorded and vomit ⁇ chert which the positions and / or orientations of the monitoring device at certain times correspond to the monitoring device in space, that is, within a production hall, in particular on a procedure ⁇ len Occupy a production line during the manually performed work process.
  • the monitoring device can form a self-sufficient device, which can determine positions and / or orientations without requiring external transmitters or receivers.
  • the monitoring device may have a universal attachment ⁇ device, so that the monitoring device can be flexibly attached to a variety of objects, such as workpieces, tools or attached to the worker himself, in particular releasably secured.
  • a temporal and spatial profile can be created, on which path an object is attached which the monitoring device is mounted, has moved in space.
  • the detected position values and / or the detected orientation values of identical operations of a plurality of items of goods in the monitoring device can be temporarily stored and used from the temporarily stored position values and / or intermediately stored orientation.
  • At least one data set can be generated at least one of the data values, which is transmitted in particular wirelessly to a production control unit that is separate from the monitoring device.
  • the at least one data record transmitted to the production control can be kept for the purpose of documentation of production processes.
  • requirements from quality management can be met in a particularly precise and secure manner.
  • the position values and / or orientation values stored in temporally successive steps can be compared with predetermined position setpoints and / or orientation setpoints.
  • the predetermined position setpoints, and / or orientation ⁇ setpoint values may be stored in all of the embodiments of the invention in the monitoring device, and comparing of the stored in successive steps position values and / or orientation values with the predetermined position setpoint values and / or orientation of desired values in the control device of the monitoring device be performed.
  • the monitoring device may comprise an output device, wherein, according to a variant of the method according to the invention, the control device assigns a function associated with the respective result as a function of the result from a comparison of the position values and / or orientation values stored in temporally successive steps with the preset position reference values and / or orientation reference values Output signal via the output device.
  • the output means may be a display on which the signal is optically output.
  • the signal may be the vibration of a vibrating means which may be heard and felt by a worker.
  • the worker can wear a monitoring device on his wrist, in particular wear a smartwatch on the wrist, either the correct execution or erroneous execution of a manual work process is acknowledged by vibration.
  • the monitoring device can be a portable computer, in particular a PDA, a mobile telephone, in particular a smartphone and / or a smartwatch.
  • a monitoring device comprising a fastening device, which is designed for fastening the monitoring device to a body part of a person, on a workpiece and / or on a manually guided tool, and having at least one position sensor, we ⁇ least one Orientation sensor and at least one STEU ⁇ er founded which is formed, position values and / or orientation values of the at least one position sensor, and / or the at least one orientation sensor to be monitored manual operation to be performed, in ⁇ particular in a series production of multiple quantities of the same goods, in time to capture and store consecutive steps.
  • the monitoring device may have a control device that is designed and / or configured to perform one or more of the described methods.
  • the at least one orientation sensor can have a gyro sensor and / or the at least one position sensor can have an acceleration sensor.
  • the monitoring device may comprise a memory in the position values and / or orientation command values of are to be monitored manually effetzumate ⁇ leaders working operation, in particular in a series production ⁇ tion of several numbers of the same goods are stored.
  • the monitoring device can have an output device designed as a display and / or vibration means and a camera, wherein the control device is designed to evaluate an image of an environment detected by the camera, the data obtained from the image analysis with the detected position values and / or orientation values generated acquisition data and / or generated from the stored position setpoints and / or orientation setpoint desired data and output as a function of a result obtained from the comparison of the respective result associated signal on the display and / or the vibration ⁇ medium.
  • the control device is designed to evaluate an image of an environment detected by the camera, the data obtained from the image analysis with the detected position values and / or orientation values generated acquisition data and / or generated from the stored position setpoints and / or orientation setpoint desired data and output as a function of a result obtained from the comparison of the respective result associated signal on the display and / or the vibration ⁇ medium.
  • the monitoring device may be a portable computer, in particular a PDA, a mobile phone, in particular a smartphone and / or a smartwatch.
  • Wrenches generally have torque and rotation angle on the measuring sensor and electronic controls which control the fastening sequences, in particular with respect to a Fisch ⁇ holding tightening torque automatically.
  • the fastening sequences can be recorded and stored so that ei ⁇ be adhered neschreib the screwing according to target values and on the other hand, the actual fastening sequences can be kolliert ⁇ particular, the achievement of a quality management proto and therefore documented.
  • the tightening program set up on the screwdrivers and the associated monitoring of the process variables ensure that the screw in question is correct.
  • Torque and rotation angle is screwed. Not sure ⁇ is made, however, that the screw is in the right place, if, for example, the screw can be joined at several points on the vehicle to be manufactured.
  • bit change systems are also used, whereby the screwdriver sets the bit-tightening program according to the bit.
  • several screwdrivers are placed in a station, so that the employee, ie the worker uses the appropriate screwdriver depending on the screw.
  • Humans which performs the monitoring at the operation manually, and / or a workpiece, which manually bear ⁇ beitet and / or is mounted and / or by the manual operation is performed a manually ge ⁇ led tool, enables conclusions as to the completeness, ⁇ production tasks and / or assembly tasks based on this position information and the associated time information.
  • an automatic selection of screw programs can be made on the basis of the position information and / or orientation information.
  • an independent process control and quality control is possible.
  • the same screwdriver to use for different screwing tasks.
  • the same screwdriver which is provided with a be ⁇ certain bit or a particular nut, similar screws, ie screws with the same head, at different points of the finished goods, especially the finished vehicle with different torques and / or angles of rotation attracted become.
  • a respective torque and / or rotational angle tightening instruction assigned to the respective screwing point can be used depending on the local position and / or orientation of the screwing point.
  • the methods of the invention and the monitoring devices of the invention can be used by the employee, i. the worker in performing processes, i. For example, assist operations such as setting a screw or plug by giving it the next
  • Setting point is displayed visually, acoustically or by vibration.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary
  • FIG. 2 is a schematic representation of the Weg- / Zeitschreibwa ⁇ chung two different manually performed operations by means of a monitoring device according to the invention using the example of a hand-held screwing tool,
  • Fig. 3a shows a schematic representation of an inventive ⁇ SEN monitoring device
  • FIG. 3b shows a PDA as a first example of a monitoring device according to FIG. 3a, FIG.
  • Fig. 3c is a smartphone as a second example of over ⁇ wachungsvoriques according to Fig. 3a, and
  • Fig. 3d in the form of a trained as a wristwatch
  • Fig. 1 shows an exemplary assembly workstation on a line of mass production of vehicles.
  • the body shell la shown represents a plurality of numbers are to be produced in good 1.
  • Various ⁇ ne operations are to the exemplary body shell la carried out manually.
  • Such a manu ⁇ eller operation can, as shown, a tightening a screw on the body la by means of a
  • Be screwing 2a which is guided and operated by a hand 3 of a worker 4. 4, the worker holds the screw 2a ⁇ tool in his hand 3 and executes it by moving, in particular the arm 5 to a projected screw point 6a on the body shell la.
  • a first monitoring device of the invention is 7.1 on the manually guided tool 2, that is attached to the screw ⁇ tool 2a, with which the manual operation is performed.
  • An alternative or supplementary second monitoring device 7.2 can be fastened to a body site 8, for example to a wrist 8a of the worker 4, which performs the operation to be monitored manually.
  • An alternative or additional third monitoring device may be 7.3 ie buildin ⁇ saturated when present embodiment, on the body shell la on a workpiece, which is handled manually and / or mounted.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 has, as shown schematically in Fig.
  • a fastening device 9 for fastening the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 at a body point 8 of the worker 4, on a workpiece (body shell la) and / or is formed on a manually guided tool 2 (screwing tool 2a).
  • Monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 also includes at least one position sensor 10, at least one Orientie ⁇ proximity sensor 11 and at least one control device 12, formed, the position values and / or orientation values ⁇ the at least one position sensor 10, and / or the at least one orientation sensor 11 a to be monitored ⁇ sponding working operation carried out manually, and in particular in a series production of several volumes of the same goods 1, in temporally successive following steps to capture and save.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 has a sensor data memory 13 in which the detected position values and / or orientation values of the work process to be manually monitored are stored in chronological order are.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 has a setpoint data memory 14 in which the predetermined position setpoints and / or orientation setpoints are pre-stored are.
  • the controller 12 is formed thereby and turned ⁇ directed, the acquired in chronological order position values stored in the memory 13 and / or orientational reference values with the preset in the memory 14 position setpoints and / or orientation of desired values to compare.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 also has an output means designed as a display 15a and as a vibration means 15b 15 and a camera 16.
  • the controller 12 is here ⁇ at implemented to analyze an image captured by the camera 16 around as an image, wherein data obtained from the image analysis with acquired from the position values
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 may be a special device designed according to the invention or, as exemplified in FIG. 3b, a PDA 18 may alternatively be illustrated as in FIG. 3c by way of example a mobile telephone, in particular a smartphone 19 and a smartwatch 20 be.
  • a variety of sensors including acceleration sensors and gyroscopes may be present.
  • a motion detection in the three directions and in the three orientations in the Cartesian space is possible.
  • the monitoring device a translational and a rotational movement of that part, so for example, the manually guided tool 2, the screwing 2a, the body ⁇ body 8, as the wrist 8a of the worker 4 or the work ⁇ piece, ie in the present Embodiment of Rohkas rosse be detected.
  • the control device 12 of the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 can be configured to calculate from the detected values of the acceleration and orientation sensors, the actual movement of that part in the space to which the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 is attached.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 can monitor the movement of the monitoring device 7.1 by means of the integrated acceleration and orientation sensors. 7.2, 7.3 detect in space and thus continuously detect the movement of the part to which the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 is attached. Since it is in the calculation of the motion of acceleration and orientation values to an Integra ⁇ tion process, is in period progresses while a drift of the position expected. However, this drift is manageable through various measures, sometimes on the skilled person as such known measures.
  • the tool 2 (Wrench 2a) can in each line clock, which can be approximately 40 to 120 Se ⁇ customer, are placed at the beginning or at the end of the clock in a defined receptacle, whereby the tool 2, a new Startpositi ⁇ on S receives, in particular, the position of the recording as a new starting position S can be referenced again. Thereafter, the process monitoring then refers to this new reference position.
  • any known in position and / or orientation screwing 6a, 6b, stopper location, and / or storage can be used as a reference position in order to minimize the drift error continuously. That means, that the drift only to be dominated between two particular time ⁇ Lich closely spaced points each process, so that a reliable statement can be made from which to process what point the movement took place and whether this is plausible in terms of a properly executed work process. At each reached and due to the only slight drift between the points known process point, the drift can be eliminated in particular by re-referencing, whereby the position in space can be followed exactly over a longer period of time.
  • the monitoring device 7.1, 7.2, 7.3 is attached to the screwdriver 2a or the plug setting tool.
  • the movement patterns 21, 22 from process location to process location are recorded and the quality is documented or the process variables are recorded and compared with the stored target movement patterns 23, 24, which can have tolerance bands.
  • the employee ie the worker 4, for example, as shown in Fig. 1, wear a smartwatch 20 on the wrist 8a, whereby the position of the hand or the tool. 2 (Wrenching tool 2a) of the worker 4s can be traced, which in turn allows conclusions about whether he has carried out the operation at each process location and / or at the correct process location.
  • the worker 4 can help with
  • ⁇ ge be given during the execution of the work ⁇ ge, for example, by the attached to the screwing tool 2a smartphone 19 using the integrated camera 16 (Fig. 3a) detects the component to be processed, in particular photographs or films as video.
  • a virtual marking on the displayed image can then, for example, for example, be displayed next location to be processed.
  • the direction may pointing means indicates the ⁇ , in which the tool 2, the drive tool 2a or the plug setting tool is to move in order to come to the next Pro ⁇ zessstelle on the arrival.
  • Successfully or unsuccessfully detected and / or throughput-run process steps can also be displayed immediately on the Ad ⁇ geffen 15, in particular on an Ad ⁇ geffen 15 that monitoring device are shown, which is secured to the body part 8 of the worker 4, for example in the form of a smartphone designed as a wrist watch 19 (smartwatch 20), which is attached to the wrist 8a of the worker by means of a band 25 as a fastening device 9.
  • a relevant information about a successful or unsuccessful execution of the operation can be signaled by vibrating the vibration means 15b.
  • a particular wireless interface 17 such as a Bluetooth interface, a wireless interface or a mobile network

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter (1, 1a), bei dem wenigstens ein zu überwachender Arbeitsvorgang manuell durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3), aufweisend eine Befestigungsvorrichtung (9), die zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) an einer Körperstelle (8, 8a) eines Menschen (4), an einem Werkstück (1, 1a) und/oder an einem manuell geführten Werkzeug (2, 2a) ausgebildet ist.

Description

Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, sowie zugehörige Überwachungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter, bei dem wenigstens ein zu überwachender Arbeitsvorgang manuell durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Überwachungsvorrichtung, aufweisend eine Befestigungsvorrichtung, die zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung an einer Körperstelle eines Menschen, an einem Werkstück und/oder an einem manuell geführten Werkzeug ausgebildet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zugehö- rige Vorrichtung zu schaffen, wodurch die Qualität von zu fertigenden Gütern verbessert wird, insbesondere dadurch verbessert wird, dass manuell auszuführende Arbeitsvorgänge besser überwacht und dokumentiert werden und/oder fehlerhaf- te Arbeitsvorgänge erkannt und dadurch auch vermieden werden können .
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter, bei dem wenigstens ein zu überwachender Arbeitsvorgang manuell durchgeführt wird, aufweisend die Schritte:
— Befestigen einer Überwachungsvorrichtung, die wenigstens einen Positionssensor, wenigstens einen Orientierungssensor und wenigstens eine Steuereinrichtung aufweist, an einer Körperstelle eines Menschen, wel¬ cher den zu überwachenden Arbeitsvorgang manuell durchführt, an einem Werkstück, das manuell bearbei¬ tet und/oder montiert wird, und/oder an einem manuell geführten Werkzeug, mit dem der manuelle Arbeitsvorgang durchgeführt wird,
— Erfassen von Positionswerten und/oder Orientierungswerten des wenigstens einen Positionssensors, und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors durch die Steuereinrichtung in zeitlich aufeinander folgenden Schritten und Speichern der erfassten Positionswerte und/oder Orientierungswerte in der Überwa¬ chungsvorrichtung .
Gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren werden diejenigen Positionswerte und/oder Orientierungswerte erfasst und gespei¬ chert, welche denjenigen Positionen und/oder Orientierungen der Überwachungsvorrichtung zu bestimmten Zeitpunkten ent- sprechen, die die Überwachungsvorrichtung im Raum, d.h. innerhalb einer Fertigungshalle, insbesondere an einem manuel¬ len Arbeitsplatz einer Fertigungslinie während des manuell durchgeführten Arbeitsvorgangs einnimmt.
Die Überwachungsvorrichtung kann dabei ein autarkes Gerät bilden, welches Positionen und/oder Orientierungen bestimmen kann, ohne externe Sender oder Empfänger zu benötigen. Die Überwachungsvorrichtung kann eine universelle Befestigungs¬ vorrichtung aufweisen, so dass die Überwachungsvorrichtung flexibel an unterschiedlichsten Gegenständen, wie Werkstü- cken, Werkzeugen oder an dem Werker selbst befestigt, insbesondere lösbar befestigt werden kann.
Indem die Positionswerte und/oder die Orientierungswerte durch die Steuereinrichtung in zeitlich aufeinander folgenden Schritten erfasst und in der Überwachungsvorrichtung ge- speichert werden, kann ein zeitliches und räumliches Profil erstellt werden, auf welchem Pfad sich ein Gegenstand, an dem die Überwachungsvorrichtung befestigt ist, im Raum bewegt hat .
In einer weiterführenden Ausgestaltung des Verfahrens können die erfassten Positionswerte und/oder die erfassten Orien- tierungswerte gleicher Arbeitsvorgänge mehrerer Stückzahlen von Gütern in der Überwachungsvorrichtung, insbesondere in der Steuereinrichtung oder in einem zugeordneten Speicher zwischengespeichert werden und aus den zwischengespeicherten Positionswerten und/oder zwischengespeicherten Orientie- rungswerten wenigstens ein Datensatz erzeugt werden, der insbesondere drahtlos an eine von der Überwachungsvorrichtung getrennte Fertigungssteuerung übermittelt wird.
Der an die Fertigungssteuerung übermittelte wenigstens eine Datensatz kann zum Zwecke einer Dokumentation von Ferti- gungsvorgängen aufbewahrt werden. So können insbesondere Anforderungen aus dem Qualitätsmanagement in besonders genauer und sicherer Weise erfüllt werden.
In einer ergänzenden Ausgestaltung des Verfahrens können die in zeitlich aufeinander folgenden Schritten gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten verglichen werden.
Aufgrund eines solchen Vergleiches können Rückschlüsse auf die fehlerfreie bzw. fehlerbehaftete Ausführung des manuel- len Arbeitsvorgangs bezogen werden. Insbesondere kann eine fehlerbehaftete Ausführung des Arbeitsvorgangs einem Werker unmittelbar signalisiert werden. Dies ist insbesondere ohne weitere externe Auswerteinrichtungen möglich. Die vorgegebenen Positionssollwerte und/oder Orientierungs¬ sollwerte können in allen Ausgestaltungen der Erfindung in der Überwachungsvorrichtung gespeichert sein und das Vergleichen der in zeitlich aufeinander folgenden Schritten ge- speicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit den vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten in der Steuervorrichtung der Überwachungsvorrichtung durchgeführt werden.
Die Überwachungsvorrichtung kann ein Ausgabemittel aufweisen, wobei gemäß einer Variante der erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit des Ergebnisses aus einem Vergleich der in zeitlich aufeinander folgenden Schritten gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit den vor¬ gegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten die Steuervorrichtung ein dem jeweiligen Ergebnis zugeordnetes Signal über das Ausgabemittel ausgibt.
Das Ausgabemittel kann ein Display sein, auf dem das Signal optisch ausgegeben wird. Alternativ oder ergänzend kann das Signal das Vibrieren eines Vibrationsmittels sein, welches von einem Werker gehört und gespürt werden kann. So kann beispielsweise der Werker eine Überwachungsvorrichtung an seinem Handgelenk tragen, insbesondere eine Smartwatch am Handgelenk tragen, wobei entweder die korrekte Ausführung oder die fehlerbehaftete Ausführung eines manuellen Arbeits- Vorgangs durch Vibrieren quittiert wird.
Alternativ oder ergänzend kann bereits vor der Ausführung eines Arbeitsvorgangs die richtige Ausführung des Arbeits¬ vorgangs dem Werker auf dem Display angezeigt oder mittels des Vibrationsmittels dem Werker signalisiert werden. Zur Durchführung eines der erfindungsgemäßen Verfahren kann die Überwachungsvorrichtung ein tragbarer Computer, insbesondere ein PDA, ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smart- phone und/oder eine Smartwatch sein. Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem gelöst durch eine Überwachungsvorrichtung, aufweisend eine Befestigungsvorrichtung, die zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung an einer Körperstelle eines Menschen, an einem Werkstück und/oder an einem manuell geführten Werkzeug ausgebildet ist, und aufweisend wenigstens einen Positionssensor, we¬ nigstens einen Orientierungssensor und wenigstens eine Steu¬ ereinrichtung, die ausgebildet ist, Positionswerte und/oder Orientierungswerte des wenigstens einen Positionssensors, und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors eines zu überwachenden manuell durchzuführenden Arbeitsvorgangs, ins¬ besondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter, in zeitlich aufeinander folgenden Schritten zu erfassen und zu speichern.
Die Überwachungsvorrichtung kann eine Steuereinrichtung auf- weisen, die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, eines o- der mehrere der beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Der wenigstens eine Orientierungssensor kann einen Gyro- sensor und/oder der wenigstens eine Positionssensor kann einen Beschleunigungssensor aufweisen. In allen Ausführungen kann die Überwachungsvorrichtung einen Speicher aufweisen, in dem Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte des zu überwachenden manuell durchzufüh¬ renden Arbeitsvorgangs, insbesondere in einer Serienproduk¬ tion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter, gespeichert sind. Die Überwachungsvorrichtung kann ein als Display und/oder Vibrationsmittel ausgebildetes Ausgabemittel und eine Kamera aufweisen, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, ein von der Kamera erfasstes Bild einer Umgebung auszuwerten, die aus der Bildauswertung erhaltenen Daten mit aus den er- fassten Positionswerten und/oder Orientierungswerten generierten Erfassungsdaten und/oder aus den gespeicherten Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte generierten Solldaten zu vergleichen und in Abhängigkeit eines aus dem Vergleich erhaltenen Ergebnisses ein dem jeweiligen Ergebnis zugeordnetes Signal auf dem Display und/oder dem Vibrations¬ mittel auszugeben.
In allen Ausführungen kann die Überwachungsvorrichtung ein tragbarer Computer, insbesondere ein PDA, ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone und/oder eine Smartwatch sein.
Es gibt beispielsweise bei der Fertigung von Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von Arbeitsstellen an dem zu fertigen Kraftfahrzeug, an denen ein Prozess, d.h. ein Arbeitsvorgang durchzuführen ist, der nicht automatisch, insbesondere nicht online ohne Weiteres auf seine Qualität hin überwacht werden kann. Dies sind insbesondere manuell von einem Werker insbe¬ sondere mit einem Handwerkzeug auszuführende Arbeitsvorgän¬ ge. Ein Beispiel ist das manuelle Setzen von Stopfen an der Fahrzeugkarosserie. Die Stopfen stellen sogenannte Lochver- Schlüsse dar. Die Verantwortung, dass die Stopfen im Prozess, d.h. in der Fertigung der Seriengüter korrekt gesetzt werden, liegt bisher beim Mitarbeiter, d.h. dem Werker.
Durch eine zunehmend größere Variantenvielfalt an zu ferti¬ genden Gütern, insbesondere Fahrzeugen in einer Produktions- linie ändert sich der Plan für einen jeweiligen Arbeitsvorgang häufig. Aus Qualitätsgründen wird zum Teil ein erhebli- eher Aufwand betrieben, wobei beispielsweise mittels aufwän¬ digen Kamerasystemen an Säulen und/oder Decken der Fertigungshalle der Arbeitsvorgang optisch überwacht wird, bei¬ spielsweise das Vorhandensein der Stopfen nach vollzogenem manuellen Arbeitsvorgang optisch abgeprüft wird. Abhängig vom Aufbauzustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der optischen Kontrolle können jedoch oftmals nicht mehr alle Stopfenstel¬ len eingesehen werden.
Ein weiteres Beispiel für eine Onlineüberwachung und Ein- Stellung von Fertigungs- und/oder Montageprozessen ist das Schrauben mittels sogenannter EC-Schrauber . Solche
elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetriebene
Schrauber weisen im Allgemeinen Drehmoment- und Drehwinkel- Messwertaufnehmer und elektronische Steuerungen auf, welche die Schraubabläufe, insbesondere hinsichtlich eines einzu¬ haltenden Anzugsdrehmoments automatisch steuern. Die Schraubabläufe können erfasst und gespeichert werden, so dass ei¬ nerseits die Schraubvorgänge nach Sollvorgaben eingehalten werden und andererseits die tatsächlichen Schraubabläufe insbesondere zur Erfüllung eines Qualitätsmanagements proto¬ kolliert und somit dokumentiert werden können.
Mit solchen Schraubern können so Drehmomente und Drehwinkel aus Qualitätsgründen überwacht und dokumentiert werden.
Durch das auf den Schraubern eingerichtete Schraubprogramm und der dazugehörigen Überwachung der Prozessgrößen ist sichergestellt, dass die jeweilige Schraube korrekt bzgl.
Drehmoment und Drehwinkel eingeschraubt wird. Nicht sicher¬ gestellt ist, jedoch dass die Schraube an der richtiges Stelle sitzt, wenn beispielsweise die Schraube an mehreren Punkten am zu fertigenden Fahrzeug gefügt werden kann. Um heutzutage sicherzustellen, dass alle Schrauben in einer Arbeitsstation mit dem korrekten Drehmoment und Drehwinkel angezogen werden, werden auch sogenannte Bitwechselsysteme verwendet, wodurch der Schrauber das vom Bit abhängig kor- rekte Schraubprogramm einstellt. Alternativ werden mehrere Schrauber in einer Station platziert, so dass der Mitarbeiter, d.h. der Werker abhängig von der Schraube den entsprechenden Schrauber verwendet.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. mithilfe ei- ner erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ist es hingegen möglich, Werkzeuge oder allgemein Körper und/oder Gegenstände in ihrer Position und/oder Orientierung im Raum zu verfolgen. Dadurch können Informationen darüber erhalten werden, an welchen Punkten im Raum ein Gegenstand, wie bei- spielsweise ein Schrauber, oder sogar ein vollständig manu¬ ell zu bedienendes Werkzeug, wie beispielsweise ein Schrau¬ benschlüssel, ein Schraubendreher oder ein Hebel entlangge¬ führt wird, verweilt und/oder bewegt, insbesondere umorien¬ tiert wird. Eine solche erfindungsgemäße Überwachung von Po- sitionen und/oder Orientierungen von Körperstellen eines
Menschen, welcher den zu überwachenden Arbeitsvorgang manuell durchführt, und/oder eines Werkstücks, das manuell bear¬ beitet und/oder montiert wird, und/oder eines manuell ge¬ führten Werkzeugs, mit dem der manuelle Arbeitsvorgang durchgeführt wird, ermöglicht Rückschlüsse auf die Vollstän¬ digkeit von Fertigungsaufgaben und/oder Montageaufgaben auf Basis dieser Positionsinformationen und der zugeordneten ZeitInformationen .
Beispielsweise kann eine automatische Anwahl von Schraubpro- grammen auf Basis der Positionsinformationen und/oder Orientierungsinformationen erfolgen. Somit ist eine vom Werker unabhängige Prozesssteuerung und Qualitätskontrolle möglich. Es ist dadurch beispielsweise möglich, denselben Schrauber für unterschiedliche Schraubaufgaben zu verwenden. So kann beispielsweise derselbe Schrauber, welcher mit einem be¬ stimmten Bit oder einer bestimmten Nuss versehen ist, gleichartige Schrauben, d.h. Schrauben mit demselben Kopf, an verschiedenen Stellen des zu fertigen Gutes, insbesondere des zu fertigen Fahrzeugs mit unterschiedlichen Drehmomenten und/oder Drehwinkeln angezogen werden. Dazu kann in Abhängigkeit der örtlichen Position und/oder Orientierung der Schraubstelle eine jeweils der Schraubstelle zugeordnete ei- gene Drehmomenten- und/oder Drehwinkle-Anzugsvorschrift an¬ zuwenden sein. Ein Werker dagegen kann alleine die Qualität nicht garantieren, insbesondere nicht wertgenau dokumentie¬ ren, wenn er für jede Schraubstelle das passende Schraubpro¬ gramm manuell anwählen muss. Mit den erfindungsgemäßen Verfahren und den erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtungen ist eine Prozesskontrolle möglich, ob der Arbeitsvorgang des Setzens beispielsweise einer Schraube oder eines Stopfens eine bestimmte Beschleunigungs¬ charakteristik aufweist, welche auf die Prozessqualität rückschließen lässt.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtungen den Mitarbeiters, d.h. den Werkers bei der Durchführung von Prozessen, d.h. Arbeitsvorgängen beispielsweise dem Setzens einer Schraube oder eines Stopfens unterstützen, indem ihm die nächste
Setzstelle optisch, akustisch oder durch Vibration angezeigt wird .
Insgesamt kann dadurch die Genauigkeit der Positionsbestimmung verbessert bzw. überhaupt erst realisiert werden. Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren 1 bis 3d näher erläutert. Konkrete Merkmale dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in Kombination betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften
Montagearbeitsplatzes an einer Linie einer Serien¬ produktion von Fahrzeugen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Weg-/ Zeitüberwa¬ chung zweier verschiedener manuell durchgeführter Arbeitsvorgänge mittels einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung am Beispiel eines handgeführten Schraubwerkzeugs,
Fig. 3a eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä¬ ßen Überwachungsvorrichtung,
Fig. 3b ein PDA als ein erstes Beispiel einer Überwachungs- Vorrichtung gemäß Fig. 3a,
Fig. 3c ein Smartphone als ein zweites Beispiel einer Über¬ wachungsvorrichtung gemäß Fig. 3a, und
Fig. 3d ein in Form eines als Armbanduhr ausgebildetes
Smartphone (Smartwatch) als ein drittes Beispiel ei¬ ner Überwachungsvorrichtung gemäß Fig. 3a. Die Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Montagearbeitsplatz an einer Linie einer Serienproduktion von Fahrzeugen. Die gezeigte Rohkarosse la stellt ein in mehreren Stückzahlen zu produzierendes Gut 1 dar. Im Zuge einer solchen Serienpro- duktion sind an der beispielhaften Rohkarosse la verschiede¬ ne Arbeitsvorgänge manuell durchzuführen. Ein solcher manu¬ eller Arbeitsvorgang kann, wie dargestellt, ein Festschrauben einer Schraube an der Karosserie la mittels eines
Schraubwerkzeugs 2a sein, das von einer Hand 3 eines Werkers 4 geführt und betätigt wird. Der Werker 4 hält das Schraub¬ werkzeug 2a in seiner Hand 3 und führt es durch Bewegen, insbesondere seines Armes 5 an eine geplante Schraubstelle 6a an der Rohkarosse la.
Eine erste erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung 7.1 ist an dem manuell geführten Werkzeug 2, d.h. an dem Schraub¬ werkzeug 2a befestigt, mit dem der manuelle Arbeitsvorgang durchgeführt wird. Eine alternative oder ergänzende zweite Überwachungsvorrichtung 7.2 kann an einer Körperstelle 8, beispielsweise an einem Handgelenk 8a des Werkers 4 befes- tigt sein, welcher den zu überwachenden Arbeitsvorgang manuell durchführt. Eine alternative oder ergänzende dritte Überwachungsvorrichtung 7.3 kann an einem Werkstück, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Rohkarosse la befes¬ tigt sein, das manuell bearbeitet und/oder montiert wird. Die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 weist, wie in Fig. 3a schematisch aufgezeigt, eine Befestigungsvorrichtung 9 auf, die zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 an einer Körperstelle 8 des Werkers 4, an einem Werkstück (Rohkarosse la) und/oder an einem manuell geführ- ten Werkzeug 2 (Schraubwerkzeug 2a) ausgebildet ist. Die
Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 weist außerdem wenigstens einen Positionssensor 10, wenigstens einen Orientie¬ rungssensor 11 und wenigstens eine Steuereinrichtung 12 auf, die ausgebildet ist, Positionswerte und/oder Orientierungs¬ werte des wenigstens einen Positionssensors 10, und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors 11 eines zu überwa¬ chenden manuell durchzuführenden Arbeitsvorgangs, insbeson- dere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter 1, in zeitlich aufeinander folgenden Schritten zu erfassen und zu speichern.
Um die Positionswerte und/oder Orientierungswerte in der Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 speichern zu können, weist die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 einen Sensordatenspeicher 13 auf, in dem die erfassten Positionswerte und/oder Orientierungswerte des zu überwachenden manuell durchzuführenden Arbeitsvorgangs zeitlich zuordenbar abgelegt sind. Um die in zeitlich aufeinander folgenden Schritten erfassten und abgelegten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit den vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten vergleichen zu können, weist die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 einen Solldatenspeicher 14 auf, in dem die vorgegebenen Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte vorgespeichert sind.
Die Steuereinrichtung 12 ist dabei ausgebildet und einge¬ richtet, die in dem Speicher 13 gespeicherten in zeitlicher Reihenfolge erfassten Positionssollwerte und/oder Orientie- rungssollwerte mit den in dem Speicher 14 vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten zu vergleichen .
Die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel darüber hinaus ein als Display 15a und als Vibrationsmittel 15b ausgebildetes Ausgabemittel 15 und eine Kamera 16 auf. Die Steuereinrichtung 12 ist da¬ bei ausgebildet, eine von der Kamera 16 erfasstes Umgebung als ein Bild auszuwerten, wobei aus der Bildauswertung erhaltenen Daten mit aus den erfassten Positionswerten
und/oder Orientierungswerten generierten Erfassungsdaten und/oder aus den gespeicherten Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte generierten Solldaten durch die Steu¬ ereinrichtung 12 verglichen werden und in Abhängigkeit eines aus dem Vergleich erhaltenen Ergebnisses ein dem jeweiligen Ergebnis zugeordnetes Signal auf dem Display 15a und/oder dem Vibrationsmittel 15b ausgegeben wird.
Die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 kann eine entsprechend der Erfindung ausgebildete spezielle Vorrichtung sein, oder, wie in Fig. 3b beispielhaft illustriert ein PDA 18 sein, alternativ, wie in Fig. 3c beispielhaft illustriert ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone 19 und eine Smartwatch 20 sein.
In einem Smartphone 19 als beispielhafte Überwachungsvor¬ richtung 7.1, 7.2, 7.3, aber auch in einer allgemeinen er- findungsgemäßen Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 können eine Vielzahl von Sensoren, u.a. Beschleunigungssensoren und Gyroskope vorhanden sein. Damit ist eine Bewegungserkennung in den drei Richtungen und in den drei Orientierungen im kartesischen Raum möglich. Somit kann durch die Überwa- chungsvorrichtung eine translatorische und eine rotatorische Bewegung desjenigen Teils, also beispielsweise des manuell geführten Werkzeugs 2, des Schraubwerkzeugs 2a, der Körper¬ stelle 8, wie das Handgelenk 8a des Werkers 4 oder des Werk¬ stücks, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rohka- rosse la erfasst werden. Es kann beispielsweise ein insbe¬ sondere industrietaugliches Smartphone 19 oder eine entspre¬ chende spezielle Sensorik zur sechsdimensionalen Bewegungserkennung zum Einsatz kommen. Die Steuereinrichtung 12 der Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 kann ausgebildet sein, aus den detektierten Werten der Beschleunigungs- und Orientierungssensoren, die tatsächliche Bewegung desjenigen Teils im Raum zu berechnen, an dem die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 befestigt ist.
Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, kann ausgehend von einer definierten Startposition S, die beispielsweise eine Ablage für den Schrauber oder für ein Stopfensetzwerkzeug sein kann, die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 mittels der integrierten Beschleunigungs- und Orientierungssensoren die Bewegung der Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 im Raum erfassen und damit die Bewegung des Teils, an dem die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 befestigt ist, fortlaufend erfassen. Da es sich bei der Berechnung der Bewegung aus Beschleunigungs- und Orientierungswerten um ein Integra¬ tionsverfahren handelt, ist mit fortlaufender Zeit zwar eine Drift der Position zu erwarten. Diese Drift ist jedoch über verschiedene Maßnahmen, mitunter über dem Fachmann als solches bekannte Maßnahmen, beherrschbar. Einerseits kann bei jedem Linientakt, der ca. 40 bis 120 Se¬ kunden betragen kann, das Werkzeug 2 (Schraubwerkzeug 2a) zu Beginn bzw. am Ende des Taktes in eine definierte Aufnahme gelegt werden, wodurch das Werkzeug 2 eine neue Startpositi¬ on S erhält, insbesondere die Position der Aufnahme als eine neue Startposition S wieder referenziert werden kann. Danach bezieht sich die Prozessüberwachung dann auf diese neue Referenzposition.
Andererseits kann jede bereits in Position und/oder Orientierung bekannte Schraubstelle 6a, 6b, Stopfenstelle, und/oder Ablage als Referenzposition herangezogen werden, um den Driftfehler kontinuierlich zu minimieren. Das bedeutet, dass die Drift nur jeweils zwischen zwei insbesondere zeit¬ lich eng beieinander liegenden Prozesspunkten beherrscht werden muss, sodass eine sichere Aussage möglich ist, von welchem zu welchem Prozesspunkt die Bewegung erfolgte und ob dies hinsichtlich eines richtig auszuführenden Arbeitsvorganges plausibel ist. Bei jedem erreichten und aufgrund der zwischen den Punkten nur geringen Drift bekannten Prozesspunkt, kann die Drift insbesondere durch erneutes Referen- zieren eliminiert werden, wodurch auch über einen längeren Zeitraum die Position im Raum exakt verfolgt werden kann.
Abhängig vom Prozess Schrauben, Stopfensetzen oder Teile aus Kisten holen, ist ein einmaliges Einlernen der Prozesspunkte notwendig. Der Stopfenprozess oder jeder andere Schraub- o- der Fügeprozess wird eingelernt, indem alle Stopfen, Schrau- ben, Teile nacheinander gefügt werden, ggf. mit jeweils ei¬ nem Zwischenstopp an der Referenzposition. Somit sind alle Teile bezogen auf die Referenzposition oder bezogen aufeinander, d.h. hintereinander als Kette mit jeweils relativem Bezug aufeinander, bekannt. Ab diesem Zeitpunkt kann jeder Prozesspunkt in einer beliebigen Reihenfolge bearbeitet wer¬ den, da die Relativposition der Punkte, bezogen auf die Referenzposition, bekannt ist.
Die Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3 wird am Schrauber 2a bzw. am Stopfen-Setzwerkzeug befestigt. Die Bewegungsmus- ter 21, 22 von Prozessstelle zu Prozessstelle werden erfasst und die Qualität dokumentiert oder die Prozessgrößen erfasst und mit den gespeicherten Soll- Bewegungsmuster 23, 24, die Toleranzbänder aufweisen können, verglichen.
Der Mitarbeiter, d.h. der Werker 4 kann beispielsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Smartwatch 20 am Handgelenk 8a tragen, wodurch die Position der Hand bzw. des Werkzeugs 2 (Schraubwerkzeug 2a) des Werker 4s verfolgt werden kann, was wiederum Rückschlüsse zulässt, ob er an jeder Prozessstelle und/oder an der richtigen Prozessstelle den Arbeitsvorgang durchgeführt hat. Darüber hinaus kann dem Werker 4 eine Hilfestellung beim
Prozess, d.h. während des Ausführens des Arbeitsvorgangs ge¬ geben werden, beispielsweise indem das am Schraubwerkzeug 2a befestigte Smartphone 19 mithilfe der integrierten Kamera 16 (Fig. 3a) das zu bearbeitende Bauteil erfasst, insbesondere fotografiert oder als Video filmt. Auf einem ebenfalls inte¬ grierten Anzeigemittel 15, wie dem Display 15a, kann dann beispielsweise eine virtuelle Markierung über das angezeigte Bild beispielsweise der als nächstes zu bearbeitenden Stelle angezeigt werden. Alternativ oder ergänzend kann auf dem An- zeigemittel 15 beispielsweise auch die Richtung anzeigt wer¬ den, in welche das Werkzeug 2, das Schraubwerkzeug 2a oder das Stopfensetzwerkzeug zu bewegen ist, um zur nächsten Pro¬ zessstelle zu kommen.
Erfolgreich oder nicht erfolgreich erfasste und/oder durch- geführte Prozessschritte können zudem sofort auf dem Anzei¬ gemittel 15 angezeigt werden, insbesondere auf einem Anzei¬ gemittel 15 derjenigen Überwachungsvorrichtung angezeigt werden, welche an der Körperstelle 8 des Werkers 4 befestigt ist, beispielsweise in Form eines als Armbanduhr ausgebilde- ten Smartphones 19 (Smartwatch 20), das am Handgelenk 8a des Werkers mittels eines Bandes 25 als Befestigungsvorrichtung 9 befestigt ist. Alternativ oder ergänzend kann an der Überwachungsvorrichtung, insbesondere an dem Smartphone 19 eine diesbezügliche Information über eine erfolgreiche oder nicht erfolgreiche Ausführung des Arbeitsvorgangs durch Vibrieren des Vibrationsmittels 15b signalisiert werden. Signale, welche ein erfolgreiches oder nicht erfolgreiches Erfassen und/oder Durchführen der Prozessschritte auf der Smartwatch 20 des Werkers 4 anzeigen sollen, können von einer anderen Überwachungsvorrichtung 7.1, 7.2, 7.3, welche beispielsweise an dem Werkzeug 2, dem Schraubwerkzeug 2a o- der dem Gut 1, d.h. der Karosserie la befestigt ist, über eine insbesondere drahtlose Schnittstelle 17, wie einer Bluetooth-Schnittstelle, einer W-LAN-Schnittstelle oder über ein Mobilfunknetz auf die Smartwatch 20 des Werkers 4 über- mittelt werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Überwachung von Fertigungsvorgängen, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter (1), bei dem wenigstens ein zu überwachender Arbeitsvorgang manuell durchgeführt wird, aufweisend die Schritte:
— Befestigen einer Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3), die wenigstens einen Positionssensor (10), we¬ nigstens einen Orientierungssensor (11) und wenigs¬ tens eine Steuereinrichtung (12) aufweist, an einer Körperstelle (8, 8a) eines Menschen (4), welcher den zu überwachenden Arbeitsvorgang manuell durchführt, an einem Werkstück (1, la) , das manuell bearbeitet und/oder montiert wird, und/oder an einem manuell ge¬ führten Werkzeug (2, 2a), mit dem der manuelle Ar¬ beitsvorgang durchgeführt wird,
— Erfassen von Positionswerten und/oder Orientierungs- werten des wenigstens einen Positionssensors (10), und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors (11) durch die Steuereinrichtung (12) in zeitlich aufeinander folgenden Schritten und Speichern der erfassten Positionswerte und/oder Orientierungswerte in der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erfassten Positionswerte und/oder die erfassten Orientierungswerte glei¬ cher Arbeitsvorgänge mehrerer Stückzahlen von Gütern (1, la) in der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) zwischengespeichert werden und aus den zwischengespeicherten Positionswerten und/oder zwischengespeicherten Orientierungswerten wenigstens ein Datensatz erzeugt wird, der insbesondere drahtlos an eine von der Überwachungs¬ vorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) getrennte Fertigungssteue¬ rung übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der an die Fertigungssteuerung übermittelte wenigstens eine Datensatz zum Zwecke einer Dokumentation von Fertigungsvorgängen aufbewahrt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die in zeitlich aufeinander folgenden Schritten gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit vor¬ gegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die vorgegebenen Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte in der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) gespeichert sind und das Vergleichen der in zeitlich aufeinander folgenden Schritten gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit den vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten in der Steuervorrichtung der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) ein Ausgabemittel (15, 15a, 15b) aufweist und in Abhängigkeit des Ergebnisses aus dem Vergleich der in zeitlich aufeinander folgenden Schritten gespeicherten Positionswerte und/oder Orientierungswerte mit den vorgegebenen Positionssollwerten und/oder Orientierungssollwerten die Steuervorrichtung ein dem jeweiligen Ergebnis zugeordnetes Signal über das Ausgabemittel (15, 15a, 15b) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) ein tragbarer Computer, insbesondere ein PDA (18), ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone (19) und/oder eine Smart- watch (20) ist.
Überwachungsvorrichtung, aufweisend eine Befestigungs¬ vorrichtung (9), die zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung (7.1, 7.2, 7.3) an einer Körperstelle (8, 8a) eines Menschen (4), an einem Werkstück (1, la) und/oder an einem manuell geführten Werkzeug (2, 2a) ausgebildet ist, und aufweisend wenigstens einen Positi¬ onssensor (10), wenigstens einen Orientierungssensor (11) und wenigstens eine Steuereinrichtung (12), die ausgebildet ist, Positionswerte und/oder Orientierungs¬ werte des wenigstens einen Positionssensors (10), und/oder des wenigstens einen Orientierungssensors (11) eines zu überwachenden manuell durchzuführenden Arbeitsvorgangs, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter (1, la) , in zeitlich aufeinander folgenden Schritten zu erfassen und zu speichern .
9. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher der wenigstens eine Orientierungssensor (11) einen Gyro- sensor und/oder der wenigstens eine Positionssensor (10) einen Beschleunigungssensor aufweist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Speicher (13, 14), in dem Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte des zu überwachenden manuell durchzuführenden Arbeitsvorgangs, insbesondere in einer Serienproduktion von mehreren Stückzahlen gleicher Güter (1, la) , gespeichert sind. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch ein als Display (15a) und/oder Vibrationsmittel (15b) ausgebildetes Ausgabemittel (15) und eine Kamera (16), wobei die Steuereinrichtung (12) ausgebildet ist, ein von der Kamera (16) erfasstes Bild einer Umgebung auszuwerten, die aus der Bildauswertung erhaltenen Daten mit aus den erfassten Positionswerten und/oder Orientierungswerten generierten Erfassungsdaten und/oder aus den gespeicherten Positionssollwerte und/oder Orientierungssollwerte generierten Solldaten zu vergleichen und in Abhängigkeit eines aus dem Vergleich erhaltenen Ergebnisses ein dem jeweiligen Ergebnis zugeordnetes Signal auf dem Display (15a) und/oder dem Vib¬ rationsmittel (15b) auszugeben.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvor¬ richtung (7.1, 7.2, 7.3) ein tragbarer Computer, insbesondere ein PDA (18), ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone (19) und/oder eine Smartwatch (20) ist.
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