WO2018219796A1 - Prozesssteuerung - Google Patents

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WO2018219796A1
WO2018219796A1 PCT/EP2018/063763 EP2018063763W WO2018219796A1 WO 2018219796 A1 WO2018219796 A1 WO 2018219796A1 EP 2018063763 W EP2018063763 W EP 2018063763W WO 2018219796 A1 WO2018219796 A1 WO 2018219796A1
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arrangement
station
processes
fleet
vehicle
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PCT/EP2018/063763
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Andreas Bauer
Horst-Moritz MAUS
Original Assignee
Kuka Systems Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
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    • G05B19/41895—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the transport system using automatic guided vehicles [AGV]
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    • G05B2219/30—Nc systems
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    • G05B2219/50393—Floor conveyor, AGV automatic guided vehicle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a process control system for a system with at least one workstation and at least one transport vehicle, a system with a system and the process controller for controlling the system, a method for controlling a system using the process controller, and a
  • PLCs Programmable Logic Controllers
  • Object of the present invention is to improve a control system with at least one workstation and at least one transport vehicle.
  • Claims 8, 15 protect a system having a plant described herein and a process controller for controlling the plant or a computer program product described therein for carrying out a method described here.
  • the subclaims relate to advantageous developments. According to one embodiment of the present invention, a plant has a
  • the or one or more of the workstation (s) in each case has / have one or more robots and / or will be (partially) automatically or partially automated controlled by means of work or this is set up or used for this purpose ,
  • the present invention can be used with particular advantage, in particular by such systems or workstations advantageously particularly variable, especially dialing and / or fall or
  • the plant has a
  • Vehicle arrangement with one or more transport vehicles which is / are partially or completely automated, or is / are partially or completely automated, or is / are partially or completely automated, or is / are / is / are / is / are set up for this purpose.
  • Transport vehicle in particular rail-bound or -builds suspension, especially wheels, caterpillars or tracked chassis, and / or a vehicle control for at least partially automated steering of the vehicle and / or transported / transported goods, in particular
  • Starting materials in particular starting materials and / or semi-finished products, end products and / or tools to, within the) and / or from the
  • Station arrangement in particular to, from and / or between the or one or more of the workstation (s) or is / are / is for this purpose used.
  • the or one or more of the transport vehicle (s) is / are a driverless (acting) vehicle
  • AGV Automatic Guided Vehicle
  • the present invention can be used with particular advantage, in particular by such systems or transport vehicles advantageously particularly variable, in particular election and / or case or as needed, different processes are performed.
  • the system in one embodiment is a so-called matrix system with a plurality of variably usable workstations and one or more material and / or tool bearings, by the vehicle arrangement or their
  • Transport vehicles interact variably with each other, in particular the
  • a process controller which controls or is used for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology, has a process controller, in particular one
  • Station arrangement communicates / communicate.
  • Process by the plant or its station arrangement include, in particular.
  • Commanding a movement of a transport vehicle can in one
  • Transport vehicles include, in particular.
  • the process and the fleet means communicate with each other or are for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology, set up.
  • Observing processes of the station arrangement and planning, executing and / or observing movements of the vehicle arrangement are linked to one another, in particular coordinated with each other, in particular interact with each other.
  • Workstations considered the provision and / or collection of output products, in particular starting materials and / or semi-finished products, end products and / or tools by transport vehicle of the vehicle arrangement, in particular this planned on the basis of the planned processes and / or
  • the process means and the working means arrangement communicate with one another or are set up for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology.
  • the process agent can advantageously carry out and / or observe planned processes using the work equipment arrangement or its working means, and in particular monitor and / or accordingly plan accordingly based on feedback by the work equipment arrangement.
  • the fleet means and the working means arrangement with each other or are for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular programmatically, set up.
  • working equipment can advantageously request, direct, actuate and / or observe transport vehicles in one embodiment.
  • process and fleet means and working equipment arrangement within or through the process control in particular corresponding (communication) interfaces
  • processes of workstations and transports between them can be coordinated, in particular interconnected controlled and / or monitored in one embodiment, become.
  • Synchronization of the station arrangement and the vehicle arrangement can be realized or improved.
  • the process control has a user means, by which data, in particular parameters, in particular for planning the processes and / or movements, are entered by an operator and / or data, in particular current and / or planned states of the workstations and / or
  • Transport vehicles issued to an operator, in particular visualized or displayed graphically, or this, in particular hardware and / or software, in particular programmatically, is set up.
  • Movements influenced, in particular parameterized, and / or the implementation of Processes and / or positions, in particular movements, the transport vehicles are displayed.
  • the process and the fleet means and / or the process means and the work equipment arrangement and / or the fleet means and the work equipment arrangement communicate and / or the user and the process means and / or the user and the fleet means and / or the user means and the
  • a particularly advantageous communication within the process control realized and / or their means are particularly advantageous linked together.
  • the process means plans processes of the station arrangement, in particular the or one or more of their workstations and / or one or more of their components, in particular robots, based on
  • Starting products in particular starting materials and / or semifinished products, and / or end products and / or process step sequences, in particular temporally, in particular (time) deterministic or with deterministic or, in particular, reliable, predictable time (points) and / or backward and / or or while the station arrangement performs processes, or is for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology, set up.
  • the starting products and / or end products and / or process steps are at least partially predetermined, in particular in the form of lists and / or by an operator, partially or fully automated production planning, a partially or fully automated goods management system or the like.
  • processes in one embodiment can advantageously be planned at least partially automated by specifying the corresponding output products, end products or process step sequences.
  • the process agent may schedule assembly of a vehicle door at a workstation if the vehicle door (front / rear, left / right, etc.) and / or the vehicle (series, paint, etc.) and / or the
  • Assembly sequence (gripping, placing, fastening, etc.). be specified.
  • backward tarpaulin i. Beginning with a time later, in particular last, process, especially production step and then continuing, in particular-progressing, with or at a time earlier, in particular (respectively) preceding process or production step can be reduced in one embodiment, the risk of planning blind alley ,
  • the process agent schedules processes of
  • Station arrangement temporally, in particular (time) deterministic or with
  • the fleet means schedules movements of the vehicle arrangement temporally, in particular (time) deterministically or with deterministic or, in particular, reliable, predictable
  • Time (point) en or is for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology, set up.
  • scheduling includes scheduling future processes, movements, and / or times or durations.
  • individual processes and / or movements can be synchronized and / or at least partially parallelized.
  • the process control can control the positions of individual
  • process and / or fleet resources schedule (time) deterministically or with deterministic or, in particular, reliable, predictable time (points).
  • processes can be planned in advance and / or processes currently being carried out (dynamically) can be rescheduled.
  • Planning in one embodiment generally also includes optimizing or planning to reduce, in particular minimize, a one- or multi-dimensional quality criterion.
  • Movements are each improved, in particular be planned quickly and / or timely.
  • the process means allocates different workstations of the station arrangement for carrying out processes of the station arrangement, in particular those planned by the process means, and / or
  • the process means for a planned installation of a vehicle door allocate a suitable, for the assembly time (still) free, workstation and at the appropriate times still free AGVs for transporting the door (s), fasteners or the like.
  • the process means can advantageously plan the processes, in particular optimally utilize existing resources.
  • the fleet means communicates with the vehicle arrangement via one or more fleet managers, in a development with the or one or more transport vehicles alternatively via a (selected) of several (provided, in particular existing) fleet managers and / or with at least a first of the Transport vehicles via a (first) fleet manager and with at least a second of the transport vehicles via another (second) fleet manager or is for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular program technology, set up.
  • a fleet manager directs, in particular controls and / or monitors, in one embodiment transport vehicles and / or communicates, in particular for this purpose, with these, in one embodiment directly and / or wirelessly or by wire.
  • the process controller can advantageously use different fleet managers and thus be adapted to different boundary or operating conditions. Additionally or alternatively, other means of the
  • Process control in particular their process means and / or their user agent and / or the or one or more work equipment their work equipment arrangement (respectively) - on the or the fleet manager - with transport vehicles
  • the fleet means plans stays of transport vehicles of the vehicle arrangement at different predetermined locations, in particular workstations, in particular different positions within the workstations, and / or charging stations, in particular for charging transport vehicles of the vehicle arrangement with electrical energy and / or fuel Installation, in particular in terms of time, in particular (time) deterministically or with deterministic or, in particular, reliable, predictable time (points), and / or while the station arrangement is carrying out processes, or for this purpose, in particular hardware and / or software , in particular programmatically, set up.
  • Scheduling stays of transport vehicles at predetermined locations or nodes involves allocating or reserving timeslots at the appropriate location or node for the corresponding transport vehicles.
  • the path planning of the vehicle arrangement can be advantageously carried out by the liquor means of the process control and, in particular, coordinated with or on the process planning thereof and / or independently of the fleet manager (s) used.
  • the one or more communicates
  • station control in particular therefore a PLC and / or a robot controller, for controlling and / or monitoring (respectively) one or more workstation (s) of the station arrangement, in particular one or more of its components, in particular while the station arrangement performs processes, or is / are for this purpose, in particular hardware and / or software, in particular
  • station controllers can be used by the process control for execution and / or monitoring and assigned to them by means of working equipment of the working means arrangement assigned to them.
  • the process control in particular its process means, can set up work programs via the work equipment arrangement
  • station controllers can communicate with transport vehicles via the work equipment arrangement and the fleet means, in particular by issuing and / or monitoring commands (start and / or stop), in particular taking into account their position (s).
  • a means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules.
  • the CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or
  • a storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media.
  • the program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein, so that the CPU may perform the steps of such methods, and thus, in particular, control the system.
  • a computer program product may have, in particular, a storage medium for storing a program or a program stored thereon, in particular non-volatile memory, wherein execution of this program causes a system or a controller, in particular a computer, to perform a described here Execute method or one or more of its steps.
  • a means, in particular the processing means, the liquor and / or the or one or more of the working means of the working means arrangement have an interface, in particular, in particular
  • Fleet means an interface for communication with the fleet manager (s) and / or a working means an interface for communication with the station controller assigned to it, in particular temporarily or permanently.
  • the present invention can be used in the body shop or the process control system or system or the method or system can be used for this purpose.
  • the process agent is superior to the liquor agent and / or the working fluid arrangement. This can do it in one
  • Flottenffen and / or work equipment arrangement are subordinate or subordinate, in particular act.
  • the system can be particularly advantageous in one embodiment
  • Process controlled, in particular optimized processes and / or the communication and / or synchronization of process and fleet means and / or process means and working equipment arrangement and / or fleet means and working equipment arrangement can be improved.
  • the process agent centralizes processes from two or more of the workstations of the station assembly,
  • the process agent may plan, execute, in particular command, monitor, especially monitor, or monitor processes of the station arrangement using, in particular, artificial intelligence (AI)
  • AI artificial intelligence
  • the (process) control of the system can be (further) improved, in particular in combination with the higher-level and / or centralized acting). Processes of the station arrangement are optimized and / or better coordinated with the transport of conveyed goods.
  • Fig. 1 a part of a system with a plant and a process controller for controlling the plant according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a part of a system with a plant and a process controller 100 for controlling the plant according to an embodiment of the present invention.
  • the plant has a station arrangement with - in the exemplary embodiment exemplarily two - workstations 10, 20 and a vehicle arrangement with - in
  • Embodiment exemplified three - automated transport vehicles in the form of AGVs 30, 31 and 32 for the transport of goods to and from, in particular between the workstations 10, 20 of the station assembly and bearings 50 of the system.
  • the workstations 10, 20 in the exemplary embodiment each have a robot 1 1 or 21 and a PLC 12 or 22 for controlling and / or monitoring the
  • a PLC can also control several robots.
  • the process control 100 has a process means 110 for centralized planning, execution and / or monitoring, in particular monitoring, of processes of the station arrangement 10, 20, of a subordinate fleet means 120 for planning, executing and / or monitoring, in particular monitoring, of
  • the process controller 100 includes user means 140 for inputting data 40 by an operator and outputting data 41 to an operator.
  • User means 140 communicate with each other, as indicated in phantom in Fig.1.
  • a means 1 13 of the process means 1 10 plans processes of the station arrangement 10, 20 on the basis of lists of starting and / or end products 1 11 and
  • the means 1 13 can do so on the basis of the bodies and doors and windows to be mounted on them (basic products) or on the bodies to be created with doors and windows (end products) and the steps necessary for this, in particular in terms of time, for example, the workstation 10, the door assembly and the workstation 20, in particular temporally coordinated, assign window installation and also the process in the individual workstations, especially in time, plan, for example, the sequence of doors to be mounted or windows and / or the sequence of this each necessary steps, such as gripping the corresponding component, arranging on the body and then attaching it.
  • a means 1 14 of the processing means 110 allocates the corresponding ones
  • a means 1 15 of the processing means 1 10 allocates according to the process planning of the means 1 13 transport vehicles 30 - 32 for delivering or collecting the
  • the (means 1 14) of the process agent (s) 110 communicates with the fleet means 120, in particular its means 121, which stays from
  • Transport vehicles of the vehicle arrangement schedules at different predetermined locations.
  • the means 121 reserves time windows for the various transport vehicles 30 - 32 at different nodes of a graph or network.
  • the fleet means 120 comprises means 122 which communicates with the vehicle arrangement 30-32 via fleet managers 300, 310.
  • fleet manager 300 controls this example
  • Vehicles 30, 31 and fleet manager 310 vehicle 32 This is intended only the Illustrate the power of process control. In modifications not shown, only a fleet manager, in particular either one of
  • the exemplary embodiment also illustrates that the planning and commanding of the movement of the transport vehicles of the vehicle arrangement by (means 121 of the) fleet means (s) 120 which communicates through the means 122 with the fleet managers 300, 310, which in turn the transport vehicles 30-32 direct control.
  • Means 121 may also plan the on-demand start of charging stations 60 for electrical charging and / or refueling the transport vehicles (a) in the planning.
  • a means 1 16 of the process means 1 10 now executes the planned processes by the work programs created by means 1 13, for example, to grasp the corresponding component, arranging on the body and then
  • Fleet managers 300 and 310 can command and / or monitor the transport vehicles, for example, by SPS 12 an arrival of
  • Transport vehicle 30 reports to the fleet manager 300 and / or its Eintial. Continue in the or the workstation 10 triggers.
  • a means 1 17 of the processing means 1 10 monitor the processes carried out by the workstations 10, 20 and communicate accordingly with their PLCs 12, 22 via the working means 130 or 131 assigned to them, as described above that it can reschedule, for example re-sort and / or postpone further processes as needed.
  • User means 140 an operator on the one hand enter data 40, for example, to parameterize processes or the like.
  • the user means 140 can display data 41 to him, in particular current and / or planned states of the processes and / or workstations 10, 20 and / or positions of transport vehicles 30 - 32 display.
  • FIG. 1 represents in a compact manner the process controller 100 as well as a method performed by it for controlling the plant according to an embodiment of the present invention.

Abstract

Eine erfindungsgemäße Prozesssteuerung (100)für eine Anlage, die eine Stationenanordnung mit wenigstens einer wenigstens teilweise automatisierten Arbeitsstation (10, 20) und eine Fahrzeuganordnung mit wenigstens einem wenigstens teilweise automatisierten Transportfahrzeug (30-33) zum Transport von Fördergütern zu, in und/oder von der Stationenanordnung aufweist, weist auf: ein Prozessmittel (110) zum Planen, Ausführen und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Prozessen der Stationenanordnung, ein Flottenmittel (120) zum Planen, Ausführen und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Bewegungen der Fahrzeuganordnung und eine Arbeitsmittelanordnung mit wenigstens einem Arbeitsmittel (130, 131) zum Steuern und/oder Überwachen wenigstens einer Arbeitsstation der Stationenanordnung, wobei Prozess-und Flottenmittel und/oder Prozessmittel und Arbeitsmittelanordnung und/oder Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung zur Kommunikation miteinander eingerichtet sind.

Description

Beschreibung
Prozesssteuerung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prozesssteuerung für eine Anlage mit wenigstens einer Arbeitsstation und wenigstens einem Transportfahrzeug, ein System mit einer Anlage und der Prozesssteuerung zum Steuern der Anlage, ein Verfahren zum Steuern einer Anlage mithilfe der Prozesssteuerung sowie ein
Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Aus betriebsinterner Praxis sind speicherprogrammierbare Steuerungen („SPS") zum Steuern von Arbeitsstationen mit Robotern bekannt. Zudem sind aus betriebsinterner Praxis Flottenmanager zum Dirigieren von automatisierten Transportfahrzeugen bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuern einer Anlage mit wenigstens einer Arbeitsstation und wenigstens einem Transportfahrzeug zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Prozesssteuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Ansprüche 8, 15 stellen ein System mit einer hier beschriebenen Anlage und einer hier beschriebenen Prozesssteuerung zum Steuern der Anlage bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Anlage eine
Stationenanordnung mit einer oder mehreren Arbeitsstationen auf, die (jeweils) teilweise oder vollständig automatisiert ist/sind bzw. teilweise oder vollständig automatisiert arbeitet/arbeiten bzw. hierzu eingerichtet ist/sind bzw. verwendet wird/werden. In einer Weiterbildung weist/weisen die bzw. eine oder mehrere der Arbeitsstation(en jeweils) einen oder mehrere Roboter auf und/oder wird/werden (jeweils) durch Arbeitsmittel teilweise oder vollständig automatisiert gesteuert bzw. ist dieses hierzu eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet. Bei solchen Roboteranlagen kann die vorliegende Erfindung mit besonderem Vorteil eingesetzt werden, insbesondere können durch solche Anlagen bzw. Arbeitsstationen vorteilhafterweise besonders variabel, insbesondere wähl- und/oder fall- bzw.
bedarfsweise, unterschiedliche Prozesse durchgeführt werden. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die Anlage eine
Fahrzeuganordnung mit einem oder mehreren Transportfahrzeugen auf, das bzw. die (jeweils) teilweise oder vollständig automatisiert ist/sind bzw. sich teilweise oder vollständig automatisiert bewegt/bewegen bzw. hierzu eingerichtet ist/sind bzw.
verwendet wird/werden. In einer Weiterbildung weist/weisen das bzw. eines oder mehrere der
Transportfahrzeug(e jeweils) ein, insbesondere schienengebundenes oder -freies, Fahrwerk, insbesondere Räder-, Raupen- oder Kettenfahrwerk, und/oder eine Fahrzeugsteuerung zum wenigstens teilweise automatisierten Lenken des Fahrzeugs auf und/oder transportiert/transportieren Fördergüter, insbesondere
Ausgangsprodukte, insbesondere Ausgangsmaterialien und/oder Halbzeuge, Endprodukte und/oder Werkzeuge zu, innerhalb der) und/oder von der
Stationenanordnung, insbesondere zu, von und/oder zwischen der bzw. einer oder mehreren der Arbeitsstation(en) bzw. ist/sind hierzu eingerichtet bzw. wird/werden hierzu verwendet. In einer Ausführung ist/sind das bzw. eines oder mehrere der Transportfahrzeug(e jeweils) ein fahrerlos( agierend)es Fahrzeug bzw. ein
sogenanntes AGV („Automatic Guided Vehicle").
Bei Anlagen mit solchen Transportfahrzeugen kann die vorliegende Erfindung mit besonderem Vorteil eingesetzt werden, insbesondere können durch solche Anlagen bzw. Transportfahrzeuge vorteilhafterweise besonders variabel, insbesondere wahl- und/oder fall- bzw. bedarfsweise, unterschiedliche Prozesse durchgeführt werden.
Entsprechend ist die Anlage in einer Ausführung eine sogenannte Matrixanlage mit mehreren variabel nutzbaren Arbeitsstationen und einer oder mehreren Material- und/oder Werkzeuglagern, die durch die Fahrzeuganordnung bzw. deren
Transportfahrzeuge variabel miteinander interagieren, insbesondere die
Arbeitsstationen und/oder Lager durch die Fahrzeuganordnung variabel mit Material und/oder Werkzeugen aus den Lagern und/oder von anderen Arbeitsstationen beliefert werden, bzw. ist die Anlage hierzu eingerichtet.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Prozesssteuerung, die die Anlage steuert bzw. hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet ist bzw. verwendet wird, insbesondere eine
Prozesssteuerung eines Systems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit der Anlage, auf:
- ein Prozessmittel, das Prozesse der Stationenanordnung plant, ausführt,
insbesondere kommandiert, und/oder beobachtet, insbesondere überwacht, bzw. hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet ist bzw. verwendet wird;
- ein Flottenmittel, das Bewegungen der Fahrzeuganordnung plant, ausführt,
insbesondere kommandiert, und/oder beobachtet, insbesondere überwacht, bzw. hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet ist bzw. verwendet wird; und
- eine Arbeitsmittelanordnung mit einem oder mehreren Arbeitsmitteln, das bzw. die (jeweils) mit der bzw. einer oder mehreren der Arbeitsstation(en) der
Stationenanordnung kommuniziert/kommunizieren.
Ein Kommandieren eines Prozesses der Stationenanordnung kann in einer
Ausführung ein Erstellen, Downloaden und/oder Aufrufen, insbesondere Triggern bzw. Starten, eines, insbesondere gespeicherten, Programms für die Stationenanordnung, insbesondere eine oder mehrere ihrer Arbeitsstationen, insbesondere eine oder mehrere ihrer Komponenten, insbesondere Roboter, zum Ausführen dieses
Prozesses durch die Anlage bzw. deren Stationenanordnung umfassen, insbesondere sein.
Ein Kommandieren einer Bewegung eines Transportfahrzeugs kann in einer
Ausführung ein Vor- bzw. Ausgeben von Soll- bzw. Zielpositionen, insbesondere einer, insbesondere zeitlichen und/oder geordneten, Abfolge solcher Positionen, zum
Ausführen dieses Bewegung durch die Fahrzeuganordnung bzw. deren
Transportfahrzeuge, umfassen, insbesondere sein. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung kommunizieren das Prozess- und das Flottenmittel miteinander bzw. sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft Planen, Ausführen und/oder
Beobachten von Prozessen der Stationenanordnung und Planen, Ausführen und/oder Beobachten von Bewegungen der Fahrzeuganordnung miteinander verknüpft werden, insbesondere aufeinander abgestimmt werden, insbesondere miteinander interagieren.
So können beispielsweise beim Planen von Prozessen verschiedener
Arbeitsstationen das Bereitstellen und/oder Abholen von Ausgangsprodukten, insbesondere Ausgangsmaterialien und/oder Halbzeugen, Endprodukten und/oder Werkzeugen durch Transportfahrzeug der Fahrzeuganordnung berücksichtigt, insbesondere dieses auf Basis der geplanten Prozesse geplant und/oder die
Prozesse gegebenenfalls entsprechend umgeplant werden.
Zusätzlich oder alternativ kommunizieren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das Prozessmittel und die Arbeitsmittelanordnung miteinander bzw. sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft das Prozessmittel geplante Prozesse mithilfe der Arbeitsmittelanordnung bzw. deren Arbeitsmittel ausführen und/oder beobachten, insbesondere überwachen und/oder auf Basis von Rückmeldungen durch die Arbeitsmittelanordnung gegebenenfalls entsprechend umplanen.
Zusätzlich oder alternativ kommunizieren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung das Flottenmittel und die Arbeitsmittelanordnung miteinander bzw. sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft Arbeitsmittel Transportfahrzeuge anfordern, dirigieren, aktuieren und/oder beobachten. Insbesondere durch eine Kommunikation zwischen Prozess- und Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung miteinander innerhalb bzw. durch die Prozesssteuerung, insbesondere entsprechende (Kommunikations)Schnittstellen, können so in einer Ausführung Prozesse von Arbeitsstationen und Transporte zwischen diesen aufeinander abgestimmt, insbesondere miteinander verknüpft gesteuert und/oder überwacht, werden.
Zusätzlich oder alternativ werden nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung Prozess- und Flottenmittel und/oder Prozessmittel und Arbeitsmittelanordnung und/oder Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung miteinander, insbesondere getaktet bzw. zyklisch, synchronisiert, insbesondere auf Basis einer (jeweils) gemeinsamen, insbesondere (anlagen)globalen, Zeit, bzw. sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere gegenüber einer ungezeiteten Planung von Bewegungen einer Fahrzeuganordnung, d.h. einer bloß geordneten Abfolge von anzufahrenden Positionen durch deren Transportfahrzeuge, eine
Synchronisierung der Stationenanordnung und der Fahrzeuganordnung realisiert bzw. verbessert werden.
In einer Ausführung weist die Prozesssteuerung ein Benutzermittel auf, durch das Daten, insbesondere Parameter, insbesondere zur Planung der Prozesse und/oder Bewegungen, durch eine Bedienperson eingegeben und/oder Daten, insbesondere aktuelle und/oder geplante Zustände der Arbeitsstationen und/oder
Transportfahrzeuge, an eine Bedienperson ausgegeben, insbesondere visualisiert bzw. graphisch angezeigt, werden, bzw. das hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet ist. In einer Weiterbildung kommunizieren das Benutzer- und das Prozessmittel und/oder das Benutzer- und das Flottenmittel und/oder das Benutzermittel und die
Arbeitsmittelanordnung miteinander bzw. sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Hierdurch können in einer Ausführung die Planung von Prozessen und/oder
Bewegungen beeinflusst, insbesondere parametriert, und/oder die Durchführung von Prozessen und/oder Positionen, insbesondere Bewegungen, der Transportfahrzeuge, angezeigt werden.
In einer Ausführung kommunizieren das Prozess- und das Flottenmittel und/oder das Prozessmittel und die Arbeitsmittelanordnung und/oder das Flottenmittel und die Arbeitsmittelanordnung und/oder das Benutzer- und das Prozessmittel und/oder das Benutzer- und das Flottenmittel und/oder das Benutzermittel und die
Arbeitsmittelanordnung miteinander auf Basis eines, insbesondere service-orientierten, Protokolls, insbesondere eines OPC-Protokolls („Open Platform Communications"), eines OPC-UA-Protokolls („OPC-Unified Architecture"), insbesondere nach IEC 62541 , oder eines OPC-UA-artigen Protokolls, insbesondere eines MQTT-Protokolls
(„Message Queue Telemetry Transport"), oder dergleichen.
Hierdurch können in einer Ausführung eine besonders vorteilhafte Kommunikation innerhalb der Prozesssteuerung realisiert und/oder deren Mittel besonders vorteilhaft miteinander verknüpft werden. In einer Ausführung plant das Prozessmittel Prozesse der Stationenanordnung, insbesondere der bzw. einer oder mehrerer ihrer Arbeitsstationen und/oder einer oder mehrerer von deren Komponenten, insbesondere Robotern, auf Basis von
Ausgangsprodukten, insbesondere Ausgangsmaterialien und/oder Halbzeugen, und/oder Endprodukten und/oder Prozessschrittfolgen, insbesondere zeitlich, insbesondere (zeit-)deterministisch bzw. mit deterministischen bzw., insbesondere zuverlässig, vorhersagbaren Zeit(punkt)en, und/oder rückwärtsgerichtet und/oder während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
In einer Ausführung sind bzw. werden die Ausgangsprodukte und/oder Endprodukte und/oder Prozessschrittfolgen wenigstens teilweise vorgegeben, insbesondere in Form von Listen und/oder durch einen Bediener, eine teilweise oder vollständig automatisierte Produktionsplanung, ein teilweise oder vollständig automatisiertes Warenmanagementsystem oder dergleichen. Hierdurch können Prozesse in einer Ausführung vorteilhaft wenigstens teilweise automatisiert durch Vorgabe der entsprechenden Ausgangsprodukte, Endprodukte bzw. Prozessschrittfolgen geplant werden.
So kann beispielsweise das Prozessmittel in einer Ausführung eine Montage einer Fahrzeugtür an einer Arbeitsstation planen, wenn die Fahrzeugtür (vorne/hinten, links/rechts etc.) und/oder das Fahrzeug (Baureihe, Farbe etc.) und/oder die
Montageschrittfolge (Greifen, Platzieren, Befestigen etc.). vorgegeben werden.
Durch ein rückwärtsgerichtetes Planen, d.h. beginnend mit einem zeitlich späteren, insbesondere letzten, Prozess-, insbesondere Produktionsschritt und dann fortsetzend, insbesondere -schreitend, mit bzw. zu einem zeitlich früheren, insbesondere (jeweils) vorhergehenden Prozess- bzw. Produktionsschritt kann in einer Ausführung die Gefahr einer Planungssackgasse reduziert werden.
Allgemein plant in einer Ausführung das Prozessmittel Prozesse der
Stationenanordnung zeitlich, insbesondere (zeit-)deterministisch bzw. mit
deterministischen bzw., insbesondere zuverlässig, vorhersagbaren Zeit(punkt)en, bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ plant in einer Ausführung das Flottenmittel Bewegungen der Fahrzeuganordnung zeitlich, insbesondere (zeit-)deterministisch bzw. mit deterministischen bzw., insbesondere zuverlässig, vorhersagbaren
Zeit(punkt)en, bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Ein zeitliches Planen umfasst in einer Ausführung allgemein ein Planen mit
bestimmten bzw. definierten Zeitpunkten, insbesondere für ein Erreichen bzw.
Vorliegen eines Prozesszustands, insbesondere -erfolgs bzw. -fortschritts, und/oder Zeitdauern, insbesondere für ein Durchführen von Prozessschritten, und/oder mit bestimmten bzw. definierten Zeitpunkten, insbesondere für ein Erreichen, Halten und/oder Verlassen einer Position, und/oder Zeitdauern, insbesondere für einen Aufenthalt an und/oder einen Transfer zwischen vorgegebenen Plätzen der Anlage, insbesondere Knoten eines Netzplans bzw. Graphen. In einer Ausführung umfasst ein zeitliches Planen ein Planen zukünftiger Prozesse, Bewegungen und/oder Zeitpunkte bzw. -dauern. Hierdurch können in einer Ausführung einzelne Prozesse und/oder Bewegungen synchronisiert und/oder wenigstens teilweise parallelisiert werden.
So kann in einer Ausführung die Prozesssteuerung die Positionen einzelner
Transportfahrzeuge zu bestimmten zukünftigen Zeitpunkten planen und/oder bei der Prozessplanung berücksichtigen und/oder die Zustände der einzelnen
Arbeitsstationen zu, insbesondere denselben und/oder anderen, bestimmten zukünftigen Zeitpunkten planen und/oder bei der Bewegungsplanung für die
Transportfahrzeuge berücksichtigen. Allgemein planen in einer Ausführung Prozess- und/oder Flottenmittel (zeit-)deterministisch bzw. mit deterministischen bzw., insbesondere zuverlässig, vorhersagbaren Zeit(punkt)en.
Durch ein Planen, während die Stationenanordnung (bereits) Prozesse durchführt, können in einer Ausführung (nachfolgende) Prozesse (dynamisch) vorausgeplant und/oder aktuell durchgeführte Prozesse (dynamisch) umgeplant werden.
Ein Planen umfasst in einer Ausführung allgemein auch ein Optimieren bzw. Planen unter Reduzieren, insbesondere Minimieren, eines ein- oder mehrdimensionalen Gütekriteriums.
Hierdurch können in einer Ausführung die (geplanten) Prozesse und/oder
Bewegungen jeweils verbessert, insbesondere rasch und/oder zeitnah geplant werden.
Zusätzlich oder alternativ allokiert das Prozessmittel in einer Ausführung verschiedene Arbeitsstationen der Stationenanordnung zum Durchführen von, insbesondere durch das Prozessmittel geplanten, Prozessen der Stationenanordnung und/oder,
insbesondere durch Kommunikation mit dem Flottenmittel, Transportfahrzeuge der Fahrzeuganordnung zum Durchführen von, insbesondere durch das Prozessmittel geplanten, Prozessen der Stationenanordnung, insbesondere zum Bereitstellen und/oder Abholen von Ausgangsprodukten, insbesondere Ausgangsmaterialien und/oder Halbzeugen, Endprodukten und/oder Werkzeugen an Arbeitsstationen durch Transportfahrzeuge, insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet. So kann beispielsweise in vorgenanntem Beispiel das Prozessmittel für eine geplante Montage einer Fahrzeugtür eine hierfür geeignete, für die Montagezeit (noch) freie, Arbeitsstation und zu den entsprechenden Zeiten noch freie AGVs zum Antransport der Tür(en), Befestigungsmittel oder dergleichen allokieren. Hierdurch kann in einer Ausführung das Prozessmittel die Prozesse vorteilhaft planen, insbesondere vorhandene Ressourcen optimal nutzen.
In einer Ausführung kommuniziert das Flottenmittel mit der Fahrzeuganordnung über einen oder mehrere Flottenmanager, in einer Weiterbildung mit dem bzw. einem oder mehreren der Transportfahrzeuge alternativ über einen (ausgewählten) von mehreren (vorgesehenen, insbesondere vorhandenen) Flottenmanagern und/oder mit wenigstens einem ersten der Transportfahrzeuge über einen (ersten) Flottenmanager und mit wenigstens einem zweiten der Transportfahrzeuge über einen weiteren (zweiten) Flottenmanager bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet. Ein Flottenmanager dirigiert, insbesondere steuert und/oder überwacht, in einer Ausführung Transportfahrzeuge und/oder kommuniziert, insbesondere hierzu, mit diesen, in einer Ausführung direkt und/oder drahtlos oder drahtgebunden.
Hierdurch kann die Prozesssteuerung in einer Ausführung vorteilhaft unterschiedliche Flottenmanager verwenden und so an verschiedene Rand- bzw. Einsatzbedingungen angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ können so andere Mittel der
Prozesssteuerung, insbesondere ihr Prozessmittel und/oder ihr Benutzermittel und/oder das bzw. eines oder mehrere Arbeitsmittel ihrer Arbeitsmittelanordnung (jeweils) - über den bzw. die Flottenmanager - mit Transportfahrzeugen
kommunizieren. Auf diese Weise kann beispielsweise eine, insbesondere speicherprogrammierbare, Stationssteuerung zum Steuern und/oder Überwachen einer Arbeitsstation der Stationenanordnung über das mit ihr kommunizierende Arbeitsmittel, das mit diesem kommunizierende Flottenmittel und den mit diesem kommunizierende Flottenmanager mit einem mit dem Flottenmanager kommunizierenden Transportfahrzeug an der Arbeitsstation kommunizieren, insbesondere dieses triggern und/oder dessen Position erfassen.
Zusätzlich oder alternativ plant in einer Ausführung das Flottenmittel Aufenthalte von Transportfahrzeugen der Fahrzeuganordnung an unterschiedlichen vorgegebenen Plätzen, insbesondere Arbeitsstationen, insbesondere verschiedenen Positionen innerhalb der Arbeitsstationen, und/oder Ladestationen, insbesondere zum Aufladen von Transportfahrzeugen der Fahrzeuganordnung mit elektrischer Energie und/oder Kraftstoff, der Anlage, insbesondere zeitlich, insbesondere (zeit-)deterministisch bzw. mit deterministischen bzw., insbesondere zuverlässig, vorhersagbaren Zeit(punkt)en, und/oder während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, bzw. ist hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet.
Die Plätze sind in einer Ausführung Knoten eines Graphen. Ein zeitliches Planen von Aufenthalten von Transportfahrzeugen an vorgegebenen Plätzen bzw. Knoten umfasst in einer Ausführung ein Allokieren bzw. Reservieren von Zeitfenstern an dem entsprechenden Platz bzw. Knoten für die entsprechenden Transportfahrzeuge.
Hierdurch kann die Bahnplanung der Fahrzeuganordnung in einer Ausführung vorteilhaft durch das Flottenmittel der Prozesssteuerung erfolgen und entsprechend insbesondere mit bzw. auf deren Prozessplanung abgestimmt werden und/oder unabhängig von dem bzw. den verwendeten Flottenmanager(n) erfolgen.
In einer Ausführung kommuniziert/kommunizieren das bzw. ein oder mehrere
Arbeitsmittel der Arbeitsmittelanordnung (jeweils) mit einer, insbesondere
speicherprogrammierbaren und/oder diesem Arbeitsmittel, insbesondere temporär, zugeordneten, Stationssteuerung, insbesondere also einer SPS und/oder einer Robotersteuerung, zum Steuern und/oder Überwachen (jeweils) einer oder mehrerer Arbeitsstation(en) der Stationenanordnung, insbesondere einer oder mehrerer ihrer Komponenten, insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, bzw. ist/sind hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere
programmtechnisch, eingerichtet. Hierdurch können in einer Ausführung vorhandene, insbesondere konventionelle, Stationssteuerungen über ihnen zugeordnete Arbeitsmittel der Arbeitsmittelanordnung von der Prozesssteuerung zum Ausführung und/oder Überwachen genutzt werden und/oder diese nutzen. So kann insbesondere die Prozesssteuerung, insbesondere ihr Prozessmittel, über die Arbeitsmittelanordnung Arbeitsprogramme auf
Stationssteuerungen übertragen und/oder in diesen auswählen und/oder starten, insbesondere auf Basis von von Prozesssteuerung bzw. Prozessmittel geplanter Prozesse. Zusätzlich oder alternativ können in einer Ausführung Stationssteuerungen über die Arbeitsmittelanordnung und das Flottenmittel mit Transportfahrzeugen kommunizieren, insbesondere diese verfahren bzw. entsprechende (Start- und/oder Stop)Befehle geben und/oder überwachen, insbesondere ihre Position(en) berücksichtigen.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder
Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere die Anlage steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nichtflüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen. In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des
Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch die Prozesssteuerung bzw. ihr(e) Mittel.
In einer Ausführung kann ein Mittel, insbesondere das Prozessmittel, das Flottenmittel und/oder das bzw. eines oder mehrere der Arbeitsmittel der Arbeitsmittelanordnung (jeweils) eine Schnittstelle aufweisen, insbesondere sein, insbesondere das
Flottenmittel eine Schnittstelle zur Kommunikation mit dem bzw. den Flottenmanagern und/oder ein Arbeitsmittel eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der ihm, insbesondere temporär oder dauerhaft, zugeordneten Stationssteuerung. Mit besonderem Vorteil kann die vorliegende Erfindung im Karosserierohbau eingesetzt bzw. die Prozesssteuerung bzw. Anlage bzw. das Verfahren bzw. System hierzu verwendet werden.
In einer Ausführung ist, insbesondere agiert, das Prozessmittel dem Flottenmittel und/oder der Arbeitsmittelanordnung übergeordnet. Dadurch kann es in einer
Ausführung die Anlage primär bzw. übergeordnet (prozess)steuern, wobei
Flottenmittel und/oder Arbeitsmittelanordnung (demgegenüber) untergeordnet bzw. nachrangig sind, insbesondere agieren.
Hierdurch können in einer Ausführung die Anlage besonders vorteilhaft
(prozess)gesteuert, insbesondere Prozesse optimiert und/oder die Kommunikation und/oder Synchronisierung von Prozess- und Flottenmittel und/oder Prozessmittel und Arbeitsmittelanordnung und/oder Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung verbessert werden.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung das Prozessmittel Prozesse von zwei oder mehr der Arbeitsstationen der Stationenanordnung zentralisiert,
insbesondere gemeinsam und/oder in einer Instanz bzw. Eiheit, insbesondere einem Rechner, planen, ausführen, insbesondere kommandieren, und/oder beobachten, insbesondere überwachen, bzw. hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet sein bzw. verwendet werden. Hierdurch kann in einer Ausführung gegenüber einem de-zentralen, insbesondere autonomen, Planen, Ausführen bzw. Beobachten von Prozessen der
Stationenanordnung die Sicherheit und/oder Effizient erhöht werden.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung das Prozessmittel Prozesse der Stationenanordnung mithilfe, insbesondere auf Basis, künstlicher Intelligenz („artificial intelligence", AI bzw. Kl), planen, ausführen, insbesondere kommandieren, und/oder beobachten, insbesondere überwachen, bzw. hierzu, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, eingerichtet sein bzw. verwendet werden. Hierdurch können in einer Ausführung die (Prozess)Steuerung der Anlage (weiter) verbessert, insbesondere in Kombination mit dem übergeordneten und/oder zentralisier^ agierend)en Prozessmittel Prozesse der Stationenanordnung optimiert und/oder mit dem Transport von Fördergütern besser abgestimmt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert, die einzige:
Fig. 1 : ein Teil eines Systems mit einer Anlage und einer Prozesssteuerung zum Steuern der Anlage nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Systems mit einer Anlage und einer Prozesssteuerung 100 zum Steuern der Anlage nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Die Anlage weist eine Stationenanordnung mit - im Ausführungsbeispiel exemplarisch zwei - Arbeitsstationen 10, 20 und eine Fahrzeuganordnung mit - im
Ausführungsbeispiel exemplarisch drei - automatisierten Transportfahrzeugen in Form von AGVs 30, 31 und 32 zum Transport von Fördergütern zu und von, insbesondere zwischen den Arbeitsstationen 10, 20 der Stationenanordnung und Lagern 50 der Anlage auf. Die Arbeitsstationen 10, 20 weisen im Ausführungsbeispiel jeweils einen Roboter 1 1 bzw. 21 und eine SPS 12 bzw. 22 zum Steuern und/oder Überwachen der
Arbeitsstation, insbesondere des jeweiligen Roboters auf.
In nicht dargestellten Abwandlungen können selbstverständlich mehr und/oder andersartige Arbeitsstationen und/oder Transportfahrzeuge vorhanden sein und durch die Prozesssteuerung 100 gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise eine SPS auch mehrere Roboter steuern.
Die Prozesssteuerung 100 weist ein Prozessmittel 1 10 zum zentralisierten Planen, Ausführen und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Prozessen der Stationenanordnung 10, 20, ein diesem untergeordnetes Flottenmittel 120 zum Planen, Ausführen und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von
Bewegungen der Fahrzeuganordnung 30-32 und eine Arbeitsmittelanordnung mit einem Arbeitsmittel 130 zur Kommunikation mit der ihm zugeordneten Arbeitsstation 10 und einem Arbeitsmittel 131 zur Kommunikation mit der ihm zugeordneten
Arbeitsstation 20 auf, das ebenfalls dem Prozessmittel 110 untergeordnet ist.
Zusätzlich weist die Prozesssteuerung 100 ein Benutzermittel 140 zur Eingabe von Daten 40 durch eine Bedienperson und Ausgabe von Daten 41 an eine Bedienperson auf.
Prozessmittel 1 10, Flottenmittel 120, Arbeitsmittelanordnung 130 131 und
Benutzermittel 140 kommunizieren miteinander, wie in Fig.1 strichpunktiert angedeutet.
Ein Mittel 1 13 des Prozessmittels 1 10 plant Prozesse der Stationenanordnung 10, 20 auf Basis von Listen von Ausgangs- und/oder Endprodukten 1 11 und
Prozessschrittfolgen 1 12. Sollen beispielsweise im Karosseriebau Türen und Fenster montiert werden, kann das Mittel 1 13 dies auf Basis der Karosserien und daran zu montierenden Türen und Fenster (Ausgangsprodukte) oder auf Basis der zu erstellenden, mit Türen und Fenstern bestückten Karosserien (Endprodukte) und der hierzu notwendigen Schritte, insbesondere zeitlich, planen, zum Beispiel der Arbeitsstation 10 die Türmontage und der Arbeitsstation 20 die, insbesondere hiermit zeitlich koordinierte, Fenstermontage zuweisen und auch den Prozess in den einzelnen Arbeitsstationen, insbesondere zeitlich, planen, beispielsweise die Abfolge der zu montierenden Türen bzw. Fenster und/oder die Abfolge der hierzu jeweils notwendigen Schritte, beispielsweise Greifen des entsprechenden Bauteils, Anordnen an der Karosserie und anschließendes Befestigen daran.
Hierzu allokiert ein Mittel 1 14 des Prozessmittels 110 die entsprechenden
Arbeitsstationen bzw. reserviert diese jeweils für bestimmte Zeiträume, deren Dauer und Abfolge sich aus der Prozessplanung des Mittels 1 13 ergibt. Ein Mittel 1 15 des Prozessmittels 1 10 allokiert entsprechend der Prozessplanung des Mittels 1 13 Transportfahrzeuge 30 - 32 zum Anliefern bzw. Abholen der
entsprechenden Teile an die bzw. von den entsprechenden Arbeitsstationen zu den entsprechenden Zeiten und/oder zum Positionieren und/oder Bewegen der
entsprechenden Teile in den entsprechenden Arbeitsstationen. Insbesondere hierzu kommuniziert das (Mittel 1 14 des) Prozessmittel(s) 110 mit dem Flottenmittel 120, insbesondere dessen Mittel 121 , welches Aufenthalte von
Transportfahrzeugen der Fahrzeuganordnung an unterschiedlichen vorgegebenen Plätzen zeitlich plant.
Wie in Fig. 1 schematisiert angedeutet, reserviert hierzu das Mittel 121 Zeitfenster für die verschiedenen Transportfahrzeuge 30 - 32 an verschiedenen Knoten eines Graphen bzw. Netzplans.
Stellt das Mittel 121 fest, dass die von Mittel 114 geforderten Zeiten der
Transportfahrzeuge 30 - 32 an den entsprechenden Arbeitsstationen nicht realisierbar sind, meldet es dies, woraufhin Mittel 1 13, 1 14 entsprechend umplanen. Zusätzlich zu dem Mittel 121 weist das Flottenmittel 120 ein Mittel 122 auf, welches mit der Fahrzeuganordnung 30-32 über Flottenmanager 300, 310 kommuniziert.
Dabei steuert im Ausführungsbeispiel exemplarisch Flottenmanager 300 die
Fahrzeuge 30, 31 und Flottenmanager 310 Fahrzeug 32. Dies soll lediglich die Mächtigkeit der Prozesssteuerung illustrieren. In nicht dargestellten Abwandlungen kann auch lediglich ein Flottenmanager, insbesondere wahlweise einer von
verschiedenen Flottenmanagern, verwendet werden.
Das Ausführungsbeispiel illustriert zudem, dass die Planung und Kommandierung der Bewegung der Transportfahrzeuge der Fahrzeuganordnung durch das (Mittel 121 des) Flottenmittel(s) 120 erfolgt, welches durch das Mittel 122 mit den Flottenmanagern 300, 310 kommuniziert, die ihrerseits die Transportfahrzeuge 30 - 32 direkt steuern.
Mittel 121 kann bei der Planung auch das bedarfsweise Anfahren von Ladestationen 60 zum elektrischen Aufladen und/oder Betanken der Transportfahrzeuge (ein)planen. Ein Mittel 1 16 des Prozessmittels 1 10 führt nun die geplanten Prozesse aus, indem es die durch Mittel 1 13 erstellten Arbeitsprogramme, beispielsweise zum Greifen des entsprechenden Bauteils, Anordnen an der Karosserie und anschließendes
Befestigen daran an spezifischen Befestigungspunkten, über die Arbeitsmittel 130, 131 an die entsprechende SPS 12 bzw. 22 sendet oder dort bereits gespeicherte Programme auswählt und aktiviert.
Auch dies illustriert die Mächtigkeit der Prozesssteuerung, da alternative und/oder zusätzliche SPS und/oder andere Stations-, insbesondere Robotersteuerungen problemlos durch entsprechende, ihnen zugeordnete Arbeitsmittel eingebunden werden können. Das Ausführungsbeispiel illustriert zudem, dass umgekehrt die SPS 12, 22 über die Prozesssteuerung 100, nämlich über das ihnen zugeordnete Arbeitsmittel 130 bzw. 131 und das Flottenmittel 122, insbesondere dessen Mittel 122, und die
Flottenmanager 300 bzw. 310 die Transportfahrzeuge kommandieren und/oder überwachen können, beispielsweise, indem SPS 12 eine Ankunft des
Transportfahrzeugs 30 an dessen Flottenmanager 300 meldet und/oder dessen Einbzw. Weiterfahren in die bzw. der Arbeitsstation 10 triggert.
Zusätzlich kann ein Mittel 1 17 des Prozessmittels 1 10 die durch die Arbeitsstationen 10, 20 durchgeführten Prozesse überwachen und hierzu entsprechend mit deren SPS 12, 22 über die ihnen zugeordnete Arbeitsmittel 130 bzw. 131 kommunizieren, so dass es bedarfsweise weitere Prozesse umplanen, beispielsweise umsortieren und/oder zeitlich verschieben kann.
Durch das mit Prozessmittel 110 und Flottenmittel 120 kommunizierende
Benutzermittel 140 kann eine Bedienperson einerseits Daten 40 eingeben, beispielsweise um Prozesse zu parametrieren oder dergleichen. Zusätzlich kann das Benutzermittel 140 ihm Daten 41 anzeigen, insbesondere aktuelle und/oder geplante Zustände der Prozesse und/oder Arbeitsstationen 10, 20 und/oder Positionen von Transportfahrzeugen 30 - 32 anzeigen.
Soweit mit Bezug auf Fig. 1 Mittel der Prozesssteuerung 100 erläutert wurden, können die entsprechenden Elemente der Fig. 1 gleichermaßen Verfahrensschritte darstellen, die durch diese Mittel durchgeführt werden, beispielsweise also 113, 1 14 und 1 15 gleichermaßen das Planen von Prozessen, Allokieren von Arbeitsstationen und Transportfahrzeugen wie auch die dieses ausführende Mittel der Prozesssteuerung 100 bzw. ihres Prozessmittels 1 10. Entsprechend stellt Fig. 1 in kompakter Weise gleichermaßen die Prozesssteuerung 100 wie auch ein durch sie durchgeführtes Verfahren zum Steuern der Anlage nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dar.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt. Bezuqszeichenliste
10; 20 Arbeitsstation
1 1 ; 21 Roboter
12; 22 SPS
30-32 AGVs
40; 41 Ein-/Ausgabedaten
50 (Material-/Zwischemn-/Endprodukt-/Werkzeug)Lager
60 Ladestation
100 Prozesssteuerung
1 10 Prozessmittel
1 1 1 Liste von Ausgangs-, Endprodukten
1 12 Liste von Arbeitsschritten
1 13 (Mittel zum) Planen von Prozessen
1 14 (Mittel zum) Allokieren von Arbeitsstationen
1 15 (Mittel zum) Allokieren von Transportfahrzeugen
1 16 (Mittel zum) Durchführen von Prozessen
1 17 (Mittel zum) Überwachen von Prozessen
120 Flottenmittel
121 (Mittel zum) Planen von Aufenthalten von Transportfahrzeugen
122 (Mittel zur) Kommunikation mit Transportfahrzeugen
130, 131 Arbeitsmittel(anordnung)
140 Benutzermittel
300, 310 Flottenmanager

Claims

Patentansprüche
Prozesssteuerung (100) für eine Anlage, die
eine Stationenanordnung mit wenigstens einer wenigstens teilweise
automatisierten Arbeitsstation (10, 20); und
eine Fahrzeuganordnung mit wenigstens einem wenigstens teilweise automatisierten Transportfahrzeug (30-33) zum Transport von Fördergütern zu, in und/oder von der Stationenanordnung
aufweist, wobei die Prozesssteuerung aufweist:
ein Prozessmittel (1 10) zum Planen, Ausführen, insbesondere Kommandieren, und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Prozessen der
Stationenanordnung;
ein Flottenmittel (120) zum Planen, Ausführen, insbesondere Kommandieren, und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Bewegungen der Fahrzeuganordnung; und
eine Arbeitsmittelanordnung mit wenigstens einem Arbeitsmittel (130, 131 ) zur Kommunikation mit wenigstens einer Arbeitsstation der Stationenanordnung; wobei Prozess- und Flottenmittel und/oder Prozessmittel und
Arbeitsmittelanordnung und/oder Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung zur Kommunikation und/oder Synchronisierung miteinander eingerichtet sind.
Prozesssteuerung (100) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein
Benutzermittel (140) zur Ein- und/oder Ausgabe von Daten (40, 41 ) durch bzw. an eine Bedienperson, wobei Benutzer- und Prozessmittel und/oder Benutzer- und Flottenmittel und/oder Benutzermittel und Arbeitsmittelanordnung zur
Kommunikation miteinander eingerichtet sind.
Prozesssteuerung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Prozess- und Flottenmittel und/oder Prozessmittel und Arbeitsmittelanordnung und/oder Flottenmittel und Arbeitsmittelanordnung und/oder Benutzer- und Prozessmittel und/oder Benutzer- und Flottenmittel und/oder Benutzermittel und Arbeitsmittelanordnung zur Kommunikation miteinander auf Basis eines, insbesondere service-orientierten, Protokolls, insbesondere eines OPC-Protokolls, eines OPC-UA- Protokolls oder eines OPC- UA-artigen Protokolls, eingerichtet sind. Prozesssteuerung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Arbeitsstation der Stationenanordnung wenigstens einen Roboter (1 1 , 21 ) aufweist.
Prozesssteuerung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessmittel (1 10)
Mittel (1 13) zum, insbesondere zeitlichen und/oder rückwärtsgerichteten, Planen von Prozessen der Stationenanordnung auf Basis von Ausgangsund/oder Endprodukten (1 11 ) und/oder Prozessschrittfolgen (1 12),
insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, und/oder Mittel (1 14) zum Allokieren von verschiedenen Arbeitsstationen der
Stationenanordnung zum Durchführen von Prozessen der Stationenanordnung, insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, und/oder Mittel (1 15) zum Allokieren von Transportfahrzeugen der Fahrzeuganordnung zum Durchführen von Prozessen der Stationenanordnung, insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt,
aufweist und/oder
zum zentralisierten Planen, Ausführen, insbesondere Kommandieren, und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Prozessen von wenigstens zwei wenigstens teilweise automatisierten Arbeitsstationen (10, 20) der
Stationenanordnung und/oder
zum Planen, Ausführen, insbesondere Kommandieren, und/oder Beobachten, insbesondere Überwachen, von Prozessen der Stationenanordnung mithilfe künstlicher Intelligenz eingerichtet und/oder
dem Flottenmittel und/oder der Arbeitsmittelanordnung übergeordnet ist.
Prozesssteuerung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flottenmittel (120)
Mittel (122) zur Kommunikation mit der Fahrzeuganordnung über wenigstens einen Flottenmanager (300, 310) , insbesondere während die
Stationenanordnung Prozesse durchführt, und/oder
Mittel (121 ) zum, insbesondere zeitlichen, Planen von Aufenthalten von
Transportfahrzeugen der Fahrzeuganordnung an unterschiedlichen
vorgegebenen Plätzen, insbesondere Arbeitsstationen (10, 20) und/oder Ladestationen (60) der Anlage, insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt,
aufweist.
7. Prozesssteuerung(100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens ein Arbeitsmittel (130, 131 ) der
Arbeitsmittelanordnung zur Kommunikation mit einer, insbesondere
speicherprogrammierbaren, Stationssteuerung (12, 22) zum Steuern und/oder Überwachen wenigstens einer Arbeitsstation der Stationenanordnung,
insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt, eingerichtet ist.
8. System mit einer Anlage, die eine Stationenanordnung mit wenigstens einer
wenigstens teilweise automatisierten Arbeitsstation (10, 20) und eine
Fahrzeuganordnung mit wenigstens einem wenigstens teilweise automatisierten Transportfahrzeug (30-32) zum Transport von Fördergütern zu, in und/oder von der Stationenanordnung aufweist, und mit einer Prozesssteuerung (100) zum Steuern der Anlage nach einem der vorhergehenden und/oder nachfolgenden Ansprüche.
9. Verfahren zum Steuern einer Anlage nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass Prozess- und Flottenmittel (1 10, 120) und/oder Prozessmittel (1 10) und Arbeitsmittelanordnung (130, 131 ) und/oder Flottenmittel (120) und Arbeitsmittelanordnung (130, 131 ) miteinander, insbesondere auf Basis eines, insbesondere service-orientierten, Protokolls, insbesondere eines OPC- Protokolls, eines OPC-UA- Protokolls oder eines OPC-UA-artigen Protokolls, kommunizieren und/oder miteinander synchronisiert werden. 10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
Benutzer- und Prozessmittel (140, 1 10) und/oder Benutzer- und Flottenmittel (140, 120) und/oder Benutzermittel (140) und Arbeitsmittelanordnung (130, 131 ) miteinander, insbesondere auf Basis eines, insbesondere service-orientierten, Protokolls, insbesondere eines OPC-Protokolls, eines OPC-UA- Protokolls oder eines OPC-UA-artigen Protokolls, kommunizieren.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen der Schritte:
- , insbesondere zeitliches und/oder rückwärtsgerichtetes, Planen von
Prozessen der Stationenanordnung auf Basis von Ausgangs- und/oder Endprodukten (1 11 ) und/oder Prozessschrittfolgen (1 12) durch das
Prozessmittel (1 10);
- Allokieren von verschiedenen Arbeitsstationen (10, 20) der
Stationenanordnung zum Durchführen von Prozessen der
Stationenanordnung durch das Prozessmittel (1 10); und/oder
- Allokieren von Transportfahrzeugen (30-32) der Fahrzeuganordnung zum
Durchführen von Prozessen der Stationenanordnung durch das Prozessmittel (1 10),
insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen der Schritte:
- Kommunikation mit der Fahrzeuganordnung über wenigstens einen
Flottenmanager (300, 310) durch das Flottenmittel (120); und/oder
- , insbesondere zeitliches, Planen von Aufenthalten von
Transportfahrzeugen (30-32) der Fahrzeuganordnung an unterschiedlichen vorgegebenen Plätzen, insbesondere Arbeitsstationen (10, 20) und/oder
Ladestationen (60) der Anlage, durch das Flottenmittel (120),
insbesondere während die Stationenanordnung Prozesse durchführt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Arbeitsmittel (130, 131 ) der Arbeitsmittelanordnung mit einer, insbesondere speicherprogrammierbaren, Stationssteuerung (12, 22) zum Steuern und/oder Überwachen wenigstens einer Arbeitsstation (10, 20) der
Stationenanordnung, kommuniziert, insbesondere während die
Stationenanordnung Prozesse durchführt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessmittel (1 10) - Prozesse von wenigstens zwei wenigstens teilweise automatisierten Arbeitsstationen (10, 20) der Stationenanordnung zentralisiert plant, ausführt, insbesondere kommandiert, und/oder beobachtet, insbesondere überwacht, und/oder
- Prozesse der Stationenanordnung mithilfe künstlicher Intelligenz plant, ausführt, insbesondere kommandiert, und/oder beobachtet, insbesondere überwacht, und/oder
- dem Flottenmittel und/oder der Arbeitsmittelanordnung übergeordnet ist.
15. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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