WO2019233735A1 - Verfahren zur qualitätssicherung bei der produktion eines produktes sowie recheneinrichtung und computerprogramm - Google Patents

Verfahren zur qualitätssicherung bei der produktion eines produktes sowie recheneinrichtung und computerprogramm Download PDF

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WO2019233735A1
WO2019233735A1 PCT/EP2019/062759 EP2019062759W WO2019233735A1 WO 2019233735 A1 WO2019233735 A1 WO 2019233735A1 EP 2019062759 W EP2019062759 W EP 2019062759W WO 2019233735 A1 WO2019233735 A1 WO 2019233735A1
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WO
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PCT/EP2019/062759
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Kai Morgenstern
Enrico Krahl
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • 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
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Definitions

  • Manufacturing deviations are visualized using a visualization tool.
  • the measurement data are provided in electronic form in a database-capable data structure, and there is a component and feature-related electronic evaluation.
  • the known solutions relate to isolated solutions that are suitable for a manufacturer of
  • Measuring systems are used, but are unsuitable for a complex production with a variety of different measuring systems.
  • the invention sets itself the task of finding such an approach. This object is achieved by a method for quality assurance in the production of a product according to claim 1, a computing device for use in the method according to claim 10 and a computer program according to claim 11.
  • the solution consists in the collection of the various measurement data in a central database and in the use of a separate visualization tool, which prepares and displays the measurement data and their deviations in a special way.
  • This resulting platform is based on the knowledge and experience of the manufacturing company in terms of diversity, complexity, efficiency and quality requirements.
  • This solution makes it possible to process the generated measurement data independently of the respective measuring system supplier and / or to make it available to the user in the necessary representation, evaluation, weighting and networking.
  • the required process monitoring can be activated independently from each computer site of the production with very little effort. It is also possible to independently react to changes in the production process or prioritization without having to make adjustments / changes to the system supplier's installed measurement technology.
  • the software solution will be developed and implemented in addition to the existing measuring system tools. It is a separate application that works with the data in the
  • the method is characterized in that an overall view is calculated with different views of the partial products from the measured data, wherein already in the
  • the overall view can in one case relate to the presentation of the individual sub-products in a clear form.
  • the employee in the production who supervises the production process, gets a needs-based visualization of the problem points with the effects on the production process
  • a plurality of measurement data records for different model variants of the product are collected in the database and the overall view relates to a selected model variant.
  • the overall view also shows which model variants are available. The user can then select a model variant and call up the corresponding overall view.
  • the measured manufacturing deviations are used. It is advantageous if the manufacturing deviations are weighted depending on the location in the product and the associated customer relevance. So it is possible to reduce the frequency of interruptions in the manufacturing process a little if
  • the individual views in the overall view can be selected and, after selection, a detail view for the partial product is calculated in which the production deviations are visualized by symbols at the points of the problem zones.
  • the icons can be designed to be intuitively interpreted by the user.
  • a particularly well-symbolized symbol is a directional arrow whose direction indicates the direction of deviation of the component from the norm and whose length visualizes the magnitude of the deviation from the norm in that direction.
  • the symbol is displayed at the location of the problem zone of the partial product.
  • Trend deviations a corresponding color marking in the overall view and / or detail view is carried out and / or a warning message is calculated, in which the corresponding problem zone is identified. It is also advantageous if, for a selected detail view, a status bar is displayed in which views of the partial products are displayed that are in function with the partial product of the detail view. The views in the status bar can be selected to get to the respective detail view. The advantage is that the quality problem can be located very quickly.
  • a zero model is calculated, in which the actual state with the existing production deviations for one or more subproducts is virtually set to zero, and where For this state, preferably smaller tolerances are set.
  • Deterioration in the measurement data can be detected early because smaller tolerances are set, which are taken into account in the analysis accordingly.
  • 1 is a schematic view of a production line with the supply of components and inline measurement of assemblies in several stations of
  • FIG. 2 shows the current typical view of the measuring points of an assembly with indications of deviations
  • 3 is an illustration of the variety of measured value representations when different model variants are produced on a production line during production
  • FIG. 4 is an overall view of several views illustrating the various components that are assembled in fabrication, highlighting problem areas;
  • Fig. 5 is a flowchart for a program that on a
  • Production monitoring computer is processed to calculate an overall view
  • FIG. 6 shows a first example of a detailed view of an assembly with insertion of
  • FIG. 8 is an illustration of an assembly having a measurement point outside one
  • Tolerance range lies, whereby by temporary definition of a zero model the measuring point can be more closely monitored.
  • a measurement model describes an object that is measured in a measuring device. Measuring devices are able to measure various components. If 4 different components are measured in a measuring device, the measuring device 4 generates different measuring models.
  • in-line measuring technology consists in the fact that during the production of a product either only random samples are drawn and then measured or even all produced components or already assembled components are measured during the current production. This way, the quality of the production can be constantly monitored.
  • certain characteristics of the intermediate products produced in the production are measured inline. Usually, such features are measured, which are important for the assembly of the product. These features are often called priority points in production engineering.
  • These measurement results are displayed graphically to a user.
  • the user can be a machine operator, a master coordinating a production team, or a
  • Fig. 1 shows in block form a typical production line in the mass production of a more complex product.
  • the example refers to the bodywork production for a car.
  • assembly stations 110, 120, 130, 140, 150 in which the product is more and more completed.
  • At each station will be one or more
  • Added components / assemblies The production process is from left to right. This will be explained using the example of the body shop.
  • a base support the so-called substructure, welded to a bottom part 112.
  • the bottom part 1 12 comes from the component manufacturing, which is not shown in detail.
  • the bottom part 112 is fed via a component supply of the assembly station 1 10.
  • further components / assemblies 122, 132, 142, 152 are mounted, typically a body shell, various front and rear portions, and side panels.
  • a measurement of the resulting partial product takes place in an inline measuring cell 114, 124 to 154.
  • the measured values are transmitted via corresponding network connections to a central server 200 and collected in a database installed on the server.
  • the server 200 is in communication with a production monitoring computer 205 which has access to the database.
  • Further production monitoring computers can be installed at all assembly stations 110 to 150, for example. In addition, in other places such
  • Production monitoring computers are installed, e.g. in the office of the production engineers, the production manager, etc. All the production monitoring computers 205 access the database 200.
  • the production monitoring computers 205 can retrieve the measurement data in the database via corresponding network connections from there.
  • the measurement data is typically stored in a uniform format in the database and can provide various meta-data. Such may be: part type, serial number, time, date, etc.
  • the measurement data acquisition takes place separately in a program, that of a
  • Measuring station computer is processed.
  • the data is transmitted in a structured form to the server 200, on which the database is stored.
  • the measured data could be formatted and stored in the manner described in the document DE 199 17 003 A1.
  • the side part inside 122 is mounted on the base 1 10.
  • This side part comes from the corresponding component production, which is also not shown in detail. Since it is an essential component that has to fit exactly with the substructure, this component is also measured inline in a separate measuring cell 115 before it is fed to the subsequent assembly station 120. In the current production process, the dimensions of precisely this component are compared with the dimensions of the substructure sub-product mounted in the assembly station 110. If e.g.
  • the production monitoring computer 205 can be used to calculate a simulation of the virtually manufactured product before it is genuinely produced in production. Problems then show up in the simulation calculation through the corresponding visualization and measures can be taken quickly before the production of rejects occurs. The same process takes place also at the Assembly in the assembly station 130 instead. There is a side panel mounted outside. This side part outside is measured in the measuring cell 125 and again follows the immediate control by simulation calculation. By dashed arrows is the balance of
  • Fig. 2 shows a typical example of how the measurement data is displayed so far.
  • This view represents an assembled partial product that has just been measured in a selected measuring cell. This view comes with everyone
  • a typical production process is as follows:
  • Model variant B is currently measured in measuring cell 124.
  • the clock for this inline measurement is 60 seconds. Should a problem be detected on this body, the operator has exactly 60 seconds to locate the problem.
  • the measurement results for the following vehicle are displayed.
  • the following vehicle is followed by a vehicle of
  • Variant diversity must be considered. Thus, e.g. to consider 32 different measuring models for bodywork production. An illustration of the different ones
  • Measuring models can be seen in FIG. 3. Behind each measuring model are up to 60 different measuring point views with detailed information on the vehicle. Finding the right view in the short tact to locate the manufacturing problem is very
  • FIG. 4 shows an example of the proposed form of measured data display. Instead of a view of all measurement points, an overall view 300 is generated with different views for the subproducts that are manufactured during production on the production line. In addition, views can be displayed for larger components that have also been measured.
  • FIG. 4 relate to a view 355 of the substructure, four
  • various views 305, 340, 350, 360 of the superstructure which is composed of several components, three different views 320, 325, 335 of the front part of the body, two different views 310, 330 of the bottom part and two views of the rear part 345, 315th Bei bei View 305 of the superstructure are two different
  • Fig. 5 shows a flowchart for a program with which the overall view can be calculated.
  • the program is in the production monitoring computer 205
  • program step 180 a measurement data analysis takes place.
  • the measurement data for the selected model variant is retrieved from the database.
  • the measured data are compared with their associated tolerances.
  • a definition of a problem zone is made.
  • an overall view is calculated in which the problem zone with color marking is highlighted in the appropriate views. 4 shows an example of a view 305 with emphasis on two problem zones 380, 390.
  • An employee in the production gets a quick overview of the problem zones with the overall view. To get more information about the problem areas he will select view 305 in the overall view.
  • the program queries in query 186 whether a detail view has been selected. If not, the program returns to the beginning of the program.
  • FIG. 6 shows the same rear view as the view 305 in FIG. 4.
  • the directional arrows 392, 394 are positioned.
  • the length of the arrows gives qualitative information about the size of the deviation.
  • the exact dimensions for the measured deviations are given.
  • the direction of the arrow indicates the direction in which the production deviates from the norm.
  • the directional arrows 392, 394 should, unlike the type of representation shown, preferably be displayed in three-dimensional form.
  • the 3D visualization of the directional arrows is important in order to instruct the production workers instructively what kind of deviation is involved.
  • the 2D representation is often not enough because then the depth information is missing.
  • a length offset in the rear view of FIG. 6 without the 3D presentation can only be displayed poorly.
  • the entire view could be rotated in three-dimensional form.
  • a production monitoring computer would then have to be able to calculate this model. This would already require a powerful computer, which is not preferred for production monitoring for cost reasons. Also, the operation is more complicated, which is not necessarily desired in the production monitoring.
  • FIG. 6 shows a measuring point diagram in the detail view. This gives that
  • Fig. 7 is a detail view of the substructure is shown, is also highlighted with directional arrows 382, 384 that the wheel arches are bent. The direction of the arrow indicates the direction of deformation again.
  • the direction of the deviation can also be roughly determined by the sign of the dimension.
  • it is common to specify the deviations relative to an axis.
  • the Y-axis which is the axis that is parallel to the roadway and perpendicular to the axis in which the vehicle would move. If the deviation is stated negative, then it runs to the left side of the vehicle relative to the direction of travel. For positive deviations accordingly to the right of it.
  • the X-axis corresponds to the direction of travel.
  • the Z-axis corresponds to the vertical axis of the vehicle. In this case, the deviations are quite different on both sides, so the length of the
  • Directional arrows 382, 384 are also different.
  • the directional arrows 382 and 384 are also designed differently in color.
  • the red color is used for deviations larger than 1, 5 mm.
  • the green color is reserved for deviations below 0.5 mm.
  • the corresponding status bar 400 can be seen.
  • the tolerance information and also the use of colors for the visualization of measured value deviations are programmed as freely configurable software elements. The colors and deviations mentioned are therefore only to be regarded as an example of a specific assembly. For other assemblies / components, these values may also be larger or smaller.
  • FIG. 8 illustrates a so-called null model.
  • the detailed view shown is the rear view 305.
  • the measuring point course in the diagrams on the right in the picture refers to the problem zone 390.
  • the measuring points are relatively stable above the tolerance range.
  • the measuring points are process-stable from partial product to partial product.
  • This out of tolerance measuring point can result from a faulty component. Measures for the correction of the faulty component are planned, but can be implemented for a variety of reasons only at a much later date. By adapting further subassemblies in this area, the defect image can be counteracted in the later process so that no shortage is created for the customer / end user. Function, appearance and feel continue to meet quality standards and can be guaranteed. With the old visualization system this point only becomes a red measuring point
  • Measurement point history therefore provides additional information and helps the production employee to take the appropriate measures.
  • the lower part of FIG. 8 shows the zero model. There, the tolerance was set so that it is closer to the actual readings, but at the level of the current readings, which are thus temporarily considered to be in order.
  • Special purpose processors may include Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Reduced Instruction Set Computer (RISC), and / or Field Programmable Gate Arrays (FPGAs).
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • RISC Reduced Instruction Set Computer
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the proposed method and apparatus is implemented as a combination of hardware and software.
  • the software is preferably installed as an application program on a program storage device. Typically it is a machine based on a
  • Computer platform that has hardware, such as one or more
  • CPU Central processing units
  • RAM random access memory
  • I / O Input / output interface
  • the computer platform also typically installs an operating system.
  • the different processes and functions that may be part of the application program or part that is executed via the operating system.

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Abstract

Der Vorschlag betrifft ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines Produktes, das bei der Produktion durch mehrere Bauteile/Baugruppen (112, 122, 132, 142, 152) zusammengesetzt wird. Dabei werden die bei der Fertigung entstehenden Teilprodukte an einem oder mehreren Messplätzen (114, 124, 134, 144, 154) vermessen, wobei die Messdaten in einer Datenbank gesammelt werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Gesamtansicht (300) mit Ansichten der Teilprodukte aus den Messdaten berechnet wird, in der Problemzonen (380, 390) mit relevanten Fertigungsabweichungen bei den Teilprodukten durch farbliche Markierung hervorgehoben werden. Der Vorschlag betrifft auch eine Recheneinrichtung (205) und ein entsprechend ausgelegtes Computerprogramm.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines Produktes sowie
Recheneinrichtung und Computerprogramm
Der Vorschlag betrifft das technische Gebiet der Qualitätssicherung bei der Fertigung von Produkten. Dabei werden verschiedene Bauteile/Baugruppen, die bei der Fertigung zusammengesetzt werden, zur Kontrolle vermessen. Die Auswirkungen von
Fertigungsabweichungen werden mit Hilfe eines Visualisierungstools sichtbar gemacht.
Bei einer komplexen Fertigung sind viele verschiedene Messsysteme verschiedener Anbieter im Einsatz, die Messdaten liefern. Die Unternehmen, die Messsysteme anbieten, arbeiten stets mit eigenen Visualisierungstools. Diese sind teils seit Langem im Einsatz, erlauben aber kaum die Einbindung anderer Messdaten zur Bildung einer Gesamtansicht über die Auswirkungen in der Produktion.
Aus der DE 102 36 843 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung von mindestens einer Fertigungsanlage bekannt, die Datenerfassungsmittel umfasst, um
Prozess- und Produktinformationen während der Fertigung zu erfassen. Diese werden in einer Datenbank abgespeichert. Durch eine Auswerteeinheit ist mindestens eine Ansicht für eine Benutzergruppe erzeugbar, wobei für die Benutzergruppe eine Einstufung in
mindestens zwei Kategorien erfolgt.
Aus der DE 102 42 811 A1 ist ein Verfahren zur Qualitätssicherung bekannt, bei welchem Messstationen in den Fertigungsprozess integriert sind. Die Ist-Werte von Funktionsmaßen werden an den Baugruppen gemessen und die gemessenen Ist-Werte werden mit Soll- Werten verglichen. Es erfolgt eine statistische Auswertung. Bei Über- bzw. Unterschreitung von Toleranzwerten wird der Produktionsprozess unterbrochen. Eine erhöhte
Prozesssicherheit wird durch den zusätzlichen Vergleich der Abweichungen mit
Eingriffsgrenzen ermöglicht. Über diesen Qualitäts-Regelkreis werden negative
Trendentwicklungen von Maßabweichungen gemeldet und eine Korrektur der
Fertigungsanlagen nach Plan ermöglicht, bevor Ausschlussteile produziert werden.
Aus der DE 199 17 003 A1 ist ein Verfahren zum Vermessen von jeweils mehrere
interessierende Merkmale aufweisenden Bauteilen wenigstens einer Bauteilgruppe bekannt. Die Messdaten werden in elektronischer Form in einer datenbankfähigen Datenstruktur bereitgestellt, und es erfolgt eine bauteil- und merkmalsbezogene elektronische Auswertung.
Die bekannten Lösungen betreffen aber Insellösungen, die für einen Hersteller von
Messsystemen einsetzbar sind, aber für eine komplexe Produktion mit einer Vielzahl verschiedener Messsysteme ungeeignet sind. Insbesondere besteht ein Bedarf im Bereich der Visulisierung von Messdaten und deren Toleranzabweichungen für verschiedene
Spezialisten, die den Produktionsprozess bei der Fertigung komplexer Produkte
überwachen. Dies wurde im Rahmen der Erfindung erkannt.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, einen solchen Ansatz zu finden. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines Produktes gemäß Anspruch 1 , eine Recheneinrichtung zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß Anspruch 10 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 11 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung dieser Maßnahmen.
Die Lösung besteht in der Sammlung der verschiedenen Messdaten in einer zentralen Datenbank und in dem Einsatz eines eigenen Visualisierungstools, das die Messdaten und deren Abweichungen in einer besonderen Art aufbereitet und anzeigt. Diese daraus entstandene Plattform basiert auf Wissen und Erfahrungen des Produktionsunternehmens unter den Aspekten Vielfalt, Komplexität, Effizienz und den Qualitätsanforderungen.
Durch diese Lösung ist es möglich, unabhängig vom jeweiligen Messsystemlieferanten die erzeugten Messdaten kunden-/anwendergerecht zu verarbeiten und in der notwendigen Darstellung, Auswertung, Gewichtung und Vernetzung dem Nutzer zur Verfügung zu stellen. Bei Modellwechseln bzw. Neuanläufen der Produktion kann mit sehr geringem Aufwand von jedem Rechnerstandort der Produktion selbständig die notwendige Prozessüberwachung aktiv geschaltet werden. Auch ist es möglich, sofort selbständig auf Veränderungen im Produktionsprozess oder bei der Priorisierung zu reagieren, ohne Anpassungen/Änderungen an der installierten Messtechnik des Systemlieferantenvornehmen zu müssen. Die Software- Lösung wird zusätzlich zu den bestehenden Messsystem-Tools entwickelt und implementiert. Es handelt sich um ein separates Anwendungsprogramm, das mit den Daten in der
Datenbank arbeitet. Deshalb ist es nicht erforderlich, die proprietären Messsystem- Visualisierungstools der einzelnen Messsystem-Anbieter anzupassen. Der Vorschlag betrifft ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines
Produktes, das bei der Produktion durch mehrere Bauteile/Baugruppen zusammengesetzt wird, wobei die entstehenden Teilprodukte an einem oder mehreren Inline-Messplätzen vermessen werden, wobei die Messdaten in einer Datenbank gesammelt werden. Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass eine Gesamtansicht mit verschiedenen Ansichten der Teilprodukte aus den Messdaten berechnet wird, wobei bereits in der
Gesamtansicht Problemzonen mit relevanten Fertigungsabweichungen durch farbliche Markierung hervorgehoben werden. Die Gesamtansicht kann in einem Fall die Darstellung der einzelnen Teilprodukte in übersichtlicher Form betreffen.
Wo im Folgenden von Bauteilen die Rede ist, sind synonym auch Baugruppen gemeint. Bei der Fertigung von Produkten wird zwar immer streng unterschieden, ob ein Bauteil als eine nicht mehr zerlegbare Komponente gemeint ist, oder eine Baugruppe, die aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist, dies spielt aber für den Vorschlag keine wichtige Rolle. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei der Produktion eines Produktes, das aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzt wird, wie auch bei der Produktion eines Produktes, das aus mehreren Baugruppen oder aus Baugruppen und Bauteilen zusammengesetzt wird, eingesetzt werden. Als Teil produkt wird das jeweilige, bei der Fertigung in einer Montage- Station entstehende Zwischenprodukt bezeichnet.
Der Mitarbeiter in der Produktion, der den Produktionsprozess überwacht, bekommt so eine bedarfsgerechte Visualisierung der Problempunkte mit den Auswirkungen auf die
nachgelagerten Bereiche. Zudem werden alle Messdaten auf einer Ansicht
zusammengefasst und können entsprechend gewichtet werden. Das Abspeichern der Messdaten in einer zentralen Datenbank hat den Vorteil, dass mit jeder neuen Messung die Messdaten miteinander verrechnet werden können. So wird die Gesamtansicht immer wieder aktualisiert. Probleme mit Bauteilen/Baugruppen/Teilprodukten und deren
Auswirkungen auf das Produkt werden so frühzeitig erkannt, noch bevor das Fertigprodukt entsteht.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn mehrere Messdatensätze für verschiedene Modellvarianten des Produktes in der Datenbank gesammelt werden und die Gesamtansicht sich auf eine ausgewählte Modellvariante bezieht. Dazu ist es vorteilhaft, wenn in der Gesamtansicht ebenfalls dargestellt wird, welche Modellvarianten es gibt. Der Benutzer kann dann eine Modellvariante anwählen und die entsprechende Gesamtansicht aufrufen. Durch das Zusammenfassen aller Messdaten aller Teilprodukte können die Messdaten untereinander verglichen werden. Somit können Gegenläufigkeiten erkannt werden, bevor diese Bauteile/Baugruppen verbaut werden. Der Vorteil liegt darin, dass selbst, wenn alle
Messpunkte zueinander innerhalb ihrer eigenen Toleranz liegen, Trendabweichungen stationsübergreifend erkannt und verglichen/berechnet werden können. Es kann frühzeitig eine Warnung oder ein Alarm ausgegeben werden.
Um die Problemzonen zu berechnen, werden die gemessenen Fertigungsabweichungen herangezogen. Dafür ist es vorteilhaft, wenn die Fertigungsabweichungen je nach Lage im Produkt und damit verbundener Kundenrelevanz gewichtet werden. So ist es möglich, die Häufigkeit der Unterbrechungen in der Fertigung etwas zu reduzieren, wenn sich
Fertigungsabweichungen auf Bereiche beziehen, die für den Kunden nicht relevant sind.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die einzelnen Ansichten in der Gesamtansicht auswählbar dargestellt werden und nach Auswahl eine Detailansicht für das Teilprodukt berechnet wird, in der an den Stellen der Problemzonen die Fertigungsabweichungen durch Symbole visualisiert werden. Die Symbole können so gestaltet werden, dass sie intuitiv von dem Benutzer interpretiert werden können.
Ein besonders gut zu interpretierendes Symbol ist ein Richtungspfeil, dessen Richtung die Richtung der Abweichung des Bauteils von der Norm anzeigt und dessen Länge die Größe der Abweichung von der Norm in dieser Richtung visualisiert. Das Symbol wird am Ort der Problemzone des Teilproduktes angezeigt.
Darüber hinaus kann durch farbliche Markierung hervorgehoben werden, wie stark die Abweichung ist. Die Farbe Rot würde für besonders starke Abweichungen gewählt. Bei Abweichungen nah am Toleranzbereich würde die Farbe Grün gewählt. Entsprechende Zwischenfarbtöne bieten sich für andere Abweichungen an.
Es kann sein, dass sich durch Analyse der aufeinanderfolgenden Messwerte ein Trend abzeichnet, der erkennen lässt, dass es bald zur Produktion von Ausschussteilen kommt. Deshalb ist es für das Verfahren vorteilhaft, wenn die aufeinanderfolgenden Messwerte analysiert werden, um Trendabweichungen frühzeitig zu erkennen. Dabei ist es von Vorteil, wenn zur Erkennung von Trendabweichungen die Fertigungsabweichungen und deren Toleranzen untereinander in Beziehung gesetzt werden, wobei bei Erkennung von
Trendabweichungen eine entsprechende farbliche Kennzeichnung in der Gesamtansicht und/oder Detailansicht erfolgt und/oder eine Warnmeldung berechnet wird, in der die entsprechende Problemzone identifiziert wird. Vorteilhaft ist noch, wenn zu einer ausgewählten Detailansicht eine Statusleiste angezeigt wird, in der Ansichten der Teilprodukte dargestellt werden, die mit dem Teilprodukt der Detailansicht in Funktion stehen. Die Ansichten in der Statusleiste können angewählt werden, um zu der jeweiligen Detailansicht zu gelangen. Der Vorteil besteht darin, dass das Qualitätsproblem sehr schnell ausfindig gemacht werden kann.
Um gegebene Fertigungsabweichungen, bei denen die Qualitätskriterien noch eingehalten werden, zu fixieren, kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn ein Nullmodell berechnet wird, in dem der Ist-Zustand mit den vorhandenen Fertigungsabweichungen für ein oder mehrere Teilprodukte virtuell auf null gesetzt wird, und wobei für diesen Zustand vorzugsweise kleinere Toleranzen festgelegt werden. Dadurch lassen sich aufwendige Justiermaßnahmen zunächst verschieben bis eine größere Verschlechterung eingetreten ist, wobei die
Verschlechterung in den Messdaten frühzeitig festgestellt werden kann, weil kleinere Toleranzen festgelegt werden, die bei der Analyse entsprechend berücksichtigt werden.
Für eine Recheneinrichtung, die entsprechend ausgelegt wird, um Schritte des Verfahrens durchzuführen, gelten die entsprechenden Vorteile. Dies gilt in gleicher Weise für ein entsprechend ausgelegtes Computerprogramm.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fertigungsstraße mit der Zuführung von Bauteilen und Inline-Vermessung von Baugruppen in mehreren Stationen des
Produktionsprozesses;
Fig. 2 die derzeitige typische Ansicht der Messpunkte einer Baugruppe mit Anzeige von Abweichungen;
Fig. 3 eine Darstellung der Vielfalt von Messwertedarstellungen, wenn bei der Produktion verschiedene Modellvarianten auf einer Produktionsstraße hergestellt werden;
Fig. 4 eine Gesamtansicht mehrerer Ansichten, auf denen die verschiedenen Bauteile, die bei der Fertigung zusammengefügt werden, dargestellt werden mit Hervorhebung von Problemzonen;
Fig. 5 ein Flussdiagramm für ein Programm, das auf einem
Produktionsüberwachungsrechner abgearbeitet wird, um eine Gesamtansicht zu berechnen;
Fig. 6 ein erstes Beispiel einer Detailansicht einer Baugruppe mit Einblendung von
Symbolen zur Anzeige von Fertigungsabweichungen in den Problemzonen; Fig. 7 ein zweites Beispiel einer Detailansicht einer Baugruppe mit Einblendung von
Symbolen zur Anzeige von Fertigungsabweichungen in den Problemzonen; und Fig. 8 eine Darstellung einer Baugruppe mit einem Messpunkt, der außerhalb eines
Toleranzbereiches liegt, wobei durch zeitweilige Definition eines Nullmodells der Messpunkt genauer überwacht werden kann.
Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung verkörpern und in ihrem Umfang ebenfalls geschützt sein sollen.
Ein Messmodell beschreibt einen Gegenstand, der in einer Messeinrichtung gemessen wird. Messeinrichtungen sind in der Lage, verschiedene Bauteile zu vermessen. Sollten in einer Messeinrichtung 4 verschiedene Bauteile gemessen werden, erzeugt die Messeinrichtung 4 verschiedene Messmodelle.
Die sogenannte Inline-Messtechnik besteht darin, dass bei der Produktion eines Produktes entweder nur Stichproben gezogen werden und dann vermessen werden oder sogar alle produzierten Bauteile oder bereits zusammengesetzten Bauteile während der laufenden Produktion vermessen werden. So kann die Qualität der Produktion laufend überwacht werden. Es werden also bei dem Verfahren der Inline-Messtechnik bestimmte Merkmale der in der Produktion gefertigten Zwischenprodukte Inline vermessen. Üblicherweise werden solche Merkmale vermessen, auf die es für die Montage des Produktes ankommt. Diese Merkmale werden in der Produktionstechnik häufig auch Prioritätspunkte genannt. Diese Messergebnisse werden einem Benutzer grafisch dargestellt. Der Benutzer kann ein Maschinenführer, ein Meister, der ein Produktionsteam koordiniert, oder ein
Produktionsingenieur bis hin zum Produktionsleiter sein.
Fig. 1 zeigt in Blockform eine typische Fertigungsstraße bei der Massenproduktion eines komplexeren Produktes. Das Beispiel bezieht sich auf die Karosserie-Fertigung für einen Pkw. Es gibt verschiedene Montage-Stationen 110, 120, 130, 140, 150, in denen das Produkt immer mehr vervollständigt wird. An jeder Station werden ein oder mehrere
Bauteile/Baugruppen hinzugefügt. Der Produktionsverlauf ist von links nach rechts. Am Beispiel der Karosseriefertigung wird dies erläutert. In Station 1 10 wird ein Grundträger, der sogenannte Unterbau, mit einem Bodenteil 112 verschweißt. Das Bodenteil 1 12 stammt aus der Bauteilefertigung, die nicht näher dargestellt ist. Das Bodenteil 112 wird aber über eine Bauteilezuführung der Montage-Station 1 10 zugeführt. An den weiteren Montage-Stationen 120, 130, 140, 150 werden weitere Bauteile/Baugruppen 122, 132, 142, 152 montiert, typischerweise ein Karosserie-Oberteil, verschiedene Front und Heckteile sowie Seitenteile. Nach jeder Montage-Station 120, 130, 140, 150 findet eine Vermessung des entstandenen Teilproduktes in einer Inline-Messzelle 114,124 bis 154 statt. Die Messwerte werden über entsprechende Netzwerkverbindungen an einen zentralen Server 200 übertragen und in einer auf dem Server installierten Datenbank gesammelt. Mit dem Server 200 steht ein Produktionsüberwachungsrechner 205 in Verbindung, der Zugriff auf die Datenbank hat. Weitere Produktionsüberwachungsrechner können z.B. an allen Montage-Stationen 110 bis 150 installiert sein. Zusätzlich können an weiteren Stellen solche
Produktionsüberwachungsrechner installiert werden, z.B. im Büro der Produktionsingenieure, des Produktionsleiters usw. Alle Produktionsüberwachungsrechner 205 greifen auf die Datenbank 200 zu. Die Produktionsüberwachungsrechner 205 können die Messdaten in der Datenbank über entsprechende Netzwerkverbindungen von dort abrufen. Die Messdaten werden typischerweise in einem einheitlichen Format in der Datenbank abgelegt und können mit verschiedenen Meta-Daten versehen. Solche können sein: Bauteiltyp, Seriennummer, Uhrzeit, Datum, usw.
Die Messdatenerfassung erfolgt separat in einem Programm, das von einem
Messplatzrechner abgearbeitet wird. Dabei werden die Daten in strukturierter Form an den Server 200 übertragen, auf dem die Datenbank abgespeichert wird. Die Messdaten könnten in der Art, wie es in dem Dokument der DE 199 17 003 A1 beschrieben ist, formatiert und abgespeichert werden.
In der Montage-Station 120 wird das Seitenteil Innen 122 an den Unterbau 1 10 montiert. Dieses Seitenteil stammt aus der entsprechenden Bauteilefertigung, die ebenfalls nicht näher dargestellt ist. Da es sich um ein wesentliches Bauteil handelt, das mit dem Unterbau genau zusammenpassen muss, wird auch dieses Bauteil in einer eigenen Messzelle 115 Inline vermessen, bevor es der nachfolgenden Montagestation 120 zugeführt wird. Im laufenden Produktionsprozess werden die Maße genau dieses Bauteils mit den Maßen des in der Montagestation 1 10 montierten Unterbau-Teilprodukts abgeglichen. Wenn z.B.
gegenläufige Abweichungen bei beiden Bauteilen/Baugruppen festgestellt werden, wäre dies für die nachfolgenden Montageschritte ein Problem. Durch die Übertragung der Daten aller Inline-Messzellen an den Server 200 kann mit dem Produktionsüberwachungsrechner 205 eine Simulation des virtuell gefertigten Produktes gerechnet werden bevor es in echt in der Produktion entsteht. Probleme zeigen sich dann schon in der Simulationsrechnung durch die entsprechende Visualisierung und es können schnell Maßnahmen getroffen werden bevor es zur Produktion von Ausschussteilen kommt. Der gleiche Vorgang findet auch bei der Montage in der Montagestation 130 statt. Dort wird ein Seitenteil Außen montiert. Dieses Seitenteil Außen wird in der Messzelle 125 vermessen und es folgt wieder die sofortige Kontrolle durch Simulationsrechnung. Durch gestrichelte Pfeile ist der Abgleich der
Messwerte zwischen den Inline Messzellen 1 15 und 1 14 bzw. 125 und 124 angedeutet.
Fig. 2 zeigt ein typisches Beispiel, wie die Messdaten bisher angezeigt werden. Dem
Benutzer wird ein Gesamtübersicht aller Messpunkte 301 , 302, 303, 304 einer Messstation angezeigt. Diese Ansicht steht für ein zusammengefügtes Teilprodukt, welches gerade in einer ausgewählten Messzelle vermessen wurde. Diese Ansicht wird mit jeder
nachfolgenden Messung aktualisiert. Kommt es in dieser gezeigten Messzelle zu einer Messung des gleichen oder eines anderen Teilproduktes, wird das neue Teilprodukt entsprechend dargestellt.
Die Problematik wird bei einer typischen Massenproduktion mit kurzen Produktionszeiten deutlich. Hinzu kommt, dass auf einer Produktionslinie verschiedene Fahrzeugmodell- Varianten A, B, C gemischt montiert werden. Ein typischer Produktionsverlauf ist wie folgt:
A A A B A C C B A A C A B i»
Durch Unterstreichung ist angedeutet, dass eine Karosserie für das Fahrzeug in
Modellvariante B aktuell in Messzelle 124 vermessen wird. Der Takt für diese Inline-Messung beträgt 60 Sekunden. Sollte an dieser Karosserie ein Problem zu erkennen sein, hat der Maschinenführer genau einen Takt von 60 Sekunden, um das Problem zu lokalisieren.
Spätestens nach 60 Sekunden werden die Messergebnisse für das Folge-Fahrzeug dargestellt. In dem dargestellten Fall folgt als Folge-Fahrzeug ein Fahrzeug von
Modellvariante A.
Bei der Pkw-Produktion gibt es viele verschiedene Messmodelle, die aufgrund der
Variantenvielfalt zu berücksichtigen sind. So sind z.B. für die Karosserieproduktion 32 verschiedene Messmodelle zu berücksichtigen. Ein Darstellung der verschiedenen
Messmodelle ist in Fig. 3 zu sehen. Hinter jedem Messmodell stecken weitere bis zu 60 verschiedene Messpunkte-Ansichten mit Detailaussagen zum Fahrzeug. In dem kurzen Takt die richtige Ansicht zu finden, um das Fertigungsproblem zu lokalisieren, ist sehr
problematisch. Im Extremfall ist es möglich, dass das Fahrzeug bereits 1500 mal produziert worden ist, bis zum Erkennen des vollständigen Fehlerbildes. Dies kann einen enormen Nacharbeitsaufwand zur Folge haben, was die Produktionskosten erhöht. Fig. 4 zeigt ein Beispiel der vorgeschlagenen Form der Messdatenanzeige. Statt einer Ansicht von allen Messpunkten wird eine Gesamtansicht 300 mit verschiedenen Ansichten für die Teilprodukte erzeugt, die bei der Produktion auf der Fertigungsstraße gefertigt werden. Zusätzlich können Ansichten für größere Bauteile angezeigt werden, die ebenfalls vermessen wurden.
Die in Fig. 4 gezeigten Ansichten betreffen eine Ansicht 355 des Unterbaus, vier
verschiedene Ansichten 305, 340, 350, 360 des Oberbaus, der aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt wird, drei verschiedene Ansichten 320, 325, 335 des Frontteils der Karosserie, zwei verschiedene Ansichten 310, 330 des Bodenteils sowie zwei Ansichten des Heckteils 345, 315. Bei der Ansicht 305 des Oberbaus sind zwei verschiedene
Problemzonen 380, 390 durch farbliche Hervorhebung gezeigt. Die rote Farbe deutet an, dass es sich um ein ernstes Problem handelt, bei dem Fertigungstoleranzen überschritten werden. Es sollten Gegenmaßnahmen ergriffen werden, weil die Produktion von
Ausschussteilen droht. Ebenfalls zu sehen ist ein Symbol in Form eines Richtungspfeiles 396, das die Richtung der Abweichung für die Problemzone 390 andeutet. Zudem könnte noch ein zweiter Richtungspfeil angezeigt werden für die Deformation in der anderen
Problemzone 380. Auf der rechten Seite der Fig. 4 sind außerhalb der Gesamtansicht 300 die verschiedenen Modellvarianten aufgelistet. Die Auswahl-Elemente für die verschiedenen Modellvarianten sind mit den Bezugszahlen 10, 20, 30, 40 bezeichnet. Die Gesamtansicht 300 bezieht sich immer auf die aktuell ausgewählte Modellvariante.
Um diese Gesamtansicht zu erzeugen, ist eine umfassende Softwarelösung erforderlich.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Programm, mit dem die Gesamtansicht berechnet werden kann. Das Programm wird in dem Produktionsüberwachungsrechner 205
abgearbeitet und startet im Programmschritt 180. Im Programmschritt 182 findet eine Messdatenanalyse statt.
Bei der Messdatenanalyse werden die Messdaten für die ausgewählte Modellvariante von der Datenbank abgerufen. Es werden die Messdaten mit den ihnen zugehörigen Toleranzen verglichen. Bei Messdaten, die aus dem Toleranzbereich herausfallen, erfolgt eine Definition einer Problemzone. Sodann wird im Programmschritt 184 eine Gesamtansicht berechnet, in der bei den passenden Ansichten die Problemzone mit farblicher Markierung hervorgehoben ist. Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Ansicht 305 mit Hervorhebung von zwei Problemzonen 380, 390. Ein Mitarbeiter in der Produktion bekommt mit der Gesamtansicht einen schnellen Überblick über die Problemzonen. Um nähere Informationen zu den Problemzonen zu bekommen, wird er die Ansicht 305 in der Gesamtansicht anwählen. Das Programm fragt in Abfrage 186 ab, ob eine Detailansicht angewählt wurde. Wenn nicht, springt das Programm zum Anfang des Programms zurück. Im anderen Fall wird im Programmschritt 188 eine Detailansicht berechnet, in der am Ort der Problemzonen genauere Informationen über die Problemzonen angezeigt werden. Zwei Detailansichten sind in den Figuren 6 und 7 gezeigt. In Fig. 6 ist die gleiche Heckansicht zu sehen wie die Ansicht 305 in Fig. 4. Dort, wo die Problemzonen 380, 390 erkannt wurden, werden die Richtungspfeile 392, 394 positioniert. Die Länge der Pfeile gibt qualitativ Auskunft über die Größe der Abweichung. Darüber werden auch die genauen Maßangaben für die gemessenen Abweichungen angegeben. Die Pfeilrichtung gibt dabei die Richtung an, in der die Fertigung von der Norm abweicht. Die Richtungspfeile 392, 394 sollten abweichend von der gezeigten Darstellungsart bevorzugt in dreidimensionaler Form angezeigt werden. Die 3D-Darstellung der Richtungspfeile ist wichtig, um den Produktionsmitarbeitern instruktiv sichtbar zu machen, um welche Art von Abweichung es sich handelt. Dafür reicht die 2D-Darstellung oft nicht aus, weil dann die Tiefeninformation fehlt. Z.B. kann ein Längenversatz bei der Heckansicht gemäß Fig. 6 ohne die 3D-Darstellung nur schlecht dargestellt werden. Alternativ könnte die gesamte Ansicht in dreidimensionaler Form gedreht werden. Dafür wäre es aber erforderlich, dass ein entsprechendes 3D-Modell, wie es von einem CAD-Programm geliefert wird, bei der Implementierung hinterlegt wird. Ein Produktionsüberwachungsrechner müsste dann aber dieses Modell rechnen können. Dies würde schon einen leistungsfähigen Rechner voraussetzen, was für die Produktionsüberwachung aus Kostengründen nicht bevorzugt wird. Auch ist die Bedienung dann komplizierter, was bei der Produktionsüberwachung nicht unbedingt gewünscht ist.
In der Statusleiste 400 der Fig. 6 werden andere Ansichten des Teilprodukts gezeigt. Durch Anklicken können diese Ansichten schnell ausgewählt werden.
In Fig. 6 ist ein Messpunktediagramm in der Detailansicht zu sehen. Dieses gibt dem
Mitarbeiter in der Produktion eine schnellen Überblick über die Entwicklung der kritischen Messpunkte, bei denen die Abweichung erkannt wurde. Das Diagramm zeigt dem Anwender nicht einfach nur den Wert der letzten Messung, sondern gibt Aufschluss über alle einzelnen Messungen der letzten X Bauteile. An solchen Diagrammen können leicht Trendverläufe, wie in Fig. 6 an den Messpunkten im mittleren Teil des Diagramms zu erkennen, ausgemacht werden. An solchen Messpunktverläufen können auch leicht Bauteilschwankungen erkannt werden. Die Losgröße der im Diagramm dargestellten Messungen ist frei konfigurierbar. Somit kann der Anwender je nach Bedarf handeln und eben seine Rückschlüsse ziehen und Maßnahmen ergreifen. In Fig. 7 ist eine Detailansicht des Unterbaus gezeigt, bei der ebenfalls mit Richtungspfeilen 382, 384 hervorgehoben wird, dass die Radkästen verbogen sind. Die Pfeilrichtung gibt wieder die Deformationsrichtung an. Auch an dem Vorzeichen der Maßangabe kann die Richtung der Abweichung grob bestimmt werden. Im Karosseriebau ist es üblich, die Maßabweichungen relativ zu einer Achse anzugeben. In dem gezeigten Beispiel handelt es sich um die Y-Achse, das ist die Achse, die parallel zur Fahrbahn verläuft und senkrecht zur Achse ist, in der sich das Fahrzeug bewegen würde. Wenn die Abweichung negativ angegeben wird, dann verläuft sie zur linken Seite des Fahrzeuges relativ zur Fahrtrichtung. Bei positiven Abweichungen dementsprechend rechts davon. Die X-Achse entspricht der Fahrtrichtung. Die Z-Achse entspricht der Hochachse des Fahrzeuges. In diesem Fall sind die Abweichungen auf beiden Seiten recht unterschiedlich, so dass die Länge der
Richtungspfeile 382, 384 ebenfalls unterschiedlich ist. Die Richtungspfeile 382 und 384 sind auch farblich unterschiedlich gestaltet. Die rote Farbe wird für Abweichungen größer als 1 ,5 mm eingesetzt. Die grüne Farbe ist für Abweichungen unter 0,5 mm reserviert. Auch in Fig. 7 ist die entsprechende Statusleiste 400 zu sehen. Bei der konkreten Realisierung der Software für das Visualisierungstool werden die Toleranzangaben und auch die Verwendung von Farben zur Visualisierung von Messwertabweichungen als frei konfigurierbare Software- Elemente programmiert. Die genannten Farben und Abweichungen sind daher nur als Beispiel für eine bestimmte Baugruppe zu sehen. Bei anderen Baugruppen/Bauteilen können diese Werte auch größer oder kleiner sein.
In Fig. 8 ist ein sogenanntes Nullmodell illustriert. Bei der gezeigten Detailansicht handelt sich um die Heckansicht 305. Der Messpunkteverlauf in den Diagrammen rechts im Bild bezieht sich auf die Problemzone 390. Im oberen Teil ist zu sehen, dass die Messpunkte relativ stabil oberhalb des Toleranzbereichs liegen. Bei diesem Beispiel verlaufen die Messpunkte prozessstabil von Teilprodukt zu Teilprodukt. Dieser außerhalb der Toleranz befindliche Messpunkt kann aus einem fehlerhaften Bauteil resultieren. Maßnahmen zur Korrektur des fehlerhaften Bauteils sind eingeplant, können aus verschiedenen Gründen aber erst zu einem deutlich späteren Zeitpunkt umgesetzt werden. Durch das Anpassen weiterer Baugruppen in diesem Bereich kann im späteren Prozess dem Fehlerbild entgegengewirkt werden, so dass für den Kunden/Endverbraucher kein Mangel entsteht. Funktion, Optik und Haptik entsprechen weiterhin den Qualitätsstandards und können gewährleistet werden. Mit dem alten Visualisierungssystem wird dieser Punkt lediglich als roter Messpunkt
(außerhalb der Toleranz) dargestellt. Jedoch verliert man den Überblick über dessen
Prozesssicherheit/Prozessstabilität, da sich dieser Punkt außerhalb der Toleranz befindet. Theoretisch kann dieser Punkt auch zwischen +2,5 und -2,5 hin und her schwanken. Die Erstaussage für den Systembenutzer wäre immer gleich ... der Punkt wäre dann auch rot. Grenzt man jedoch diesen Punkt ein, verkleinert hierzu die Toleranz und betrachtet den Mittelwert des Messpunktes als neues (vorübergehendes) Nullmodell, können erneute Abweichungen/Schwankungen des Messpunktes sofort erkannt werden und es kann gezielt mit Stellmaßnahmen eingegriffen werden. Die Darstellungsweise mit den
Messpunkteverläufen bietet daher zusätzliche Informationen und hilft dem Mitarbeiter in der Produktion, um die geeigneten Maßnahmen zu treffen. Im unteren Teil der Fig. 8 ist das Nullmodell zu sehen. Dort wurde die Toleranz so gelegt, das sie zwar enger um die tatsächlichen Messwerte liegt, aber auf Höhe der derzeitigen Messwerte, die somit zeitweilig als in Ordnung angesehen werden.
Alle hierin erwähnten Beispiele wie auch bedingte Formulierungen sind ohne Einschränkung auf solche speziell angeführten Beispiele zu verstehen. So wird es zum Beispiel von
Fachleuten anerkannt, dass ein dargestelltes Flussdiagramm, Zustandsübergangsdiagramm, Pseudocode und dergleichen verschiedene Varianten zur Darstellung von Prozessen darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbaren Medien gespeichert und somit von einem Computer oder Prozessor ausgeführt werden können. Das in den Patentansprüchen genannte Objekt kann ausdrücklich auch eine Person sein.
Es sollte verstanden werden, dass das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen in verschiedenen Formen von Hardware, Software, Firmware,
Spezialprozessoren oder einer Kombination davon implementiert werden können.
Spezialprozessoren können anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), Reduced Instruction Set Computer (RISC) und / oder Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) umfassen. Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtung als eine Kombination von Hardware und Software implementiert. Die Software wird vorzugsweise als ein Anwendungsprogramm auf einer Programmspeichervorrichtung installiert. Typischerweise handelt es sich um eine Maschine auf Basis einer
Computerplattform, die Hardware aufweist, wie beispielsweise eine oder mehrere
Zentraleinheiten (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine oder mehrere
Eingabe/Ausgabe (I/O) Schnittstelle(n). Auf der Computerplattform wird typischerweise außerdem ein Betriebssystem installiert. Die verschiedenen Prozesse und Funktionen, die hier beschrieben wurden, können Teil des Anwendungsprogramms sein oder ein Teil, der über das Betriebssystem ausgeführt wird.
Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.
Bezugszeichenliste
verschiedene Modellvarianten
Montagestation
Bauteil A
Inline-Messzelle
Inline-Messzelle
Montagestation
Bauteil B
Inline-Messzelle
Inline-Messzelle
Montagestation
Bauteil C
Inline-Messzelle
Montagestation
Bauteil D
Inline-Messzelle
Montagestation
Bauteil E
Inline-Messzelle
- verschiedene Programmschritte
Server
Produktionsüberwachungsrechner
Gesamtansicht
- verschiedene Messpunkte
- verschiedene Teilproduktansichten
Fertigungsabweichungssymbol
Fertigungsabweichungssymbol
Fertigungsabweichungssymbol
Fertigungsabweichungssymbol
Fertigungsabweichungssymbol
Statusleiste

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines Produktes, das bei der
Produktion aus mehreren Bauteilen und/oder Baugruppen (112, 122, 132, 142, 152) zusammengesetzt wird, wobei die gefertigten Teilprodukte an einem oder mehreren Inline-Messplätzen (114, 124, 134,144, 154, 164) vermessen werden, wobei die Messdaten in einer Datenbank gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtansicht (300) mit verschiedenen Ansichten (305 - 360) der gefertigten
Teilprodukte aus den Messdaten berechnet wird, in der Problemzonen (380, 390) mit relevanten Fertigungsabweichungen durch farbliche Markierung hervorgehoben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei mehrere Messdatensätze (10, 20, 30, 40) für
verschiedene Modellvarianten des Produktes in der Datenbank gesammelt werden und die Gesamtansicht (300) sich auf eine ausgewählte Modellvariante bezieht.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Berechnung der Problemzonen (380, 390) die Fertigungsabweichungen je nach Lage im Produkt und damit verbundener Kundenrelevanz gewichtet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Auswahl eines Teilproduktes in der Gesamtansicht (300) eine Detailansicht für das Teilprodukt berechnet wird, in der die Fertigungsabweichungen durch ein Symbol (382, 384, 392, 394, 396) visualisiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Symbol (382, 384, 392, 394, 396) ein
Richtungspfeil ist, dessen Richtung die Richtung der Abweichung des Teilproduktes von der Norm anzeigt und dessen Länge die Größe der Abweichung von der Norm in dieser Richtung visualisiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei durch farbliche Markierung hervorgehoben wird, ob die mit dem Richtungspfeil angezeigte Abweichung im Toleranzbereich liegt oder nicht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Erkennung von
Trendabweichungen die Fertigungsabweichungen und deren Toleranzen untereinander in Beziehung gesetzt werden, wobei bei Erkennung von Trendabweichungen eine entsprechende farbliche Kennzeichnung in der Gesamtansicht (305) und/oder Detailansicht erfolgt und/oder eine Warnmeldung berechnet wird, in der die entsprechende Problemzone identifiziert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei zu der Detailansicht eine
Statusleiste (400) angezeigt wird, in der die Bauteile/Baugruppen (1 12, 122, 132, 142, 152) oder Teilprodukte dargestellt werden, die mit dem Teilprodukt der Detailansicht in Funktion stehen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Nullmodell berechnet wird, in dem der Ist-Zustand mit den vorhandenen Fertigungsabweichungen für ein Teilprodukt virtuell auf null gesetzt wird und wobei für diesen Zustand vorzugsweise kleinere Toleranzen festgelegt werden.
10. Recheneinrichtung zur Durchführung von Schritten des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Recheneinheit mit Anschluss an einen Server (200), der eine Datenbank unterhält, dadurch gekennzeichnet, dass die
Recheneinrichtung (205) eingerichtet ist, die Messdaten aus der Datenbank abzurufen und eine Gesamtansicht (300) der Teilprodukte, die bei der Fertigung entstehen, aus den Messdaten zu berechnen, wobei die Berechnung der Gesamtansicht so geschieht, dass Problemzonen (380, 390), bei denen relevante Fertigungsabweichungen festgestellt wurden, durch farbliche Markierung hervorgehoben werden.
11. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm
ausgelegt ist, bei Abarbeitung in einer Recheneinrichtung (205) wenigstens den Schritt der Berechnung der Gesamtansicht (300) bei dem Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Produktion eines Produktes nach Anspruch 1 durchzuführen.
12. Computerprogramm nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Computerprogramm ausgelegt ist, bei Abarbeitung in der Recheneinrichtung (205) einen oder mehrere der Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
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