WO2020015919A1 - Automation installation, functional module, method, computer program and storage medium - Google Patents

Automation installation, functional module, method, computer program and storage medium Download PDF

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WO2020015919A1
WO2020015919A1 PCT/EP2019/064692 EP2019064692W WO2020015919A1 WO 2020015919 A1 WO2020015919 A1 WO 2020015919A1 EP 2019064692 W EP2019064692 W EP 2019064692W WO 2020015919 A1 WO2020015919 A1 WO 2020015919A1
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WO
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module
function
automation system
control device
process flow
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/064692
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sven Dose
Michael SCHOEFFLER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—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] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41845—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] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31075—Modular cell elements
    • 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 invention relates to an automation system with the features of the preamble of claim 1, as well as a function module, a method, a computer program and a storage medium.
  • the publication DE 10 2016 204 174 A1 which is probably the closest prior art, describes an automation system with at least one function module and with at least one evaluation unit.
  • the function module can be arranged in a system area, the function module having a sensor unit for recording environmental data.
  • the evaluation unit is designed to determine an absolute position of the function module based on the environmental data.
  • the automation system is in particular an automation system for production or an automation system for measuring and testing technology.
  • the automation system can be used to produce a product in a process sequence or to test and / or edit an object.
  • the process flow comprises at least one process step.
  • the process sequence is, for example, the manufacturing process of the workpiece, the test sequence and / or processing sequence of the object.
  • the process flow can have a plurality of process steps, the process steps being carried out in succession, in particular in an ordered sequence, for carrying out the process.
  • the automation system comprises at least one function module for carrying out a process step of the process flow.
  • the automation system can comprise exactly one, two or ten function modules.
  • the functional modules can be of the same or different designs.
  • the automation system can have a plurality of function modules which are designed to be able to carry out the same process step.
  • a process step is, for example, a machining or a measuring step.
  • the process step is drilling, sawing, measuring an electrical variable or turning.
  • the functional module is preferably a mechatronic object.
  • the function module has at least one function and / or ability, the function and / or ability being necessary or designed in particular for carrying out the process step.
  • the combination of several function modules in an automation system allows in particular the execution of complex work and / or process sequences.
  • the function module is particularly in a plant area arranged.
  • the functional modules are preferably designed to interact with one another. It is particularly preferred that the function modules form stationary function modules.
  • the function module has at least one object interface.
  • the object interface is designed to take over and / or hand over an object.
  • an object can be taken over, held and / or transported at the object interface.
  • the object is in particular a workpiece.
  • the object is preferably provided to the function module at the object interface.
  • the function module has module data.
  • the module data are stored in terms of data technology, in particular in the function module.
  • the module data is permanently stored in the function module, for example manufacturer-stored module data.
  • the module data preferably have information on the function module and / or can characterize the function module.
  • the module data includes information about the type of function module, for example a processing module or a test module.
  • the automation system has a transport device.
  • the transport device is designed to transfer an object to the object interface and / or is designed to take over an object, in particular a machined object or the workpiece, from the object interface.
  • the transport device provides the function module with the object, the object being processed with the function module, the processed object, for example the workpiece, being transported away from the function module by means of the transport device.
  • the transport device can represent a conveyor belt, a linear unit or a robot unit.
  • the transport device is in particular designed to bring the object specifically to the object interface and / or to transport the object away from the object interface in a targeted and controlled manner.
  • the automation system has a control device for controlling the function module.
  • the control device is in particular a global control device of the automation system.
  • the control device is a processor, a microchip or a computer unit.
  • the control unit provides the module data of the function modules.
  • the function modules are connected to the control device in terms of data technology.
  • the control and / or the control of the function modules by means of the control device is based in particular on a process flow chart.
  • the process flow chart is a program, for example.
  • the process flow plan takes into account, for example, the sequence of the process steps to be carried out.
  • the process flow is represented in particular in the form of functions and / or function modules.
  • a process flow chart it is stored that in a first step an object is sawed with a saw as a functional module and in a second process step the sawn object is further processed with another functional module, for example by means of the transport device the sawn object from the first to the further Function module is transported.
  • the control device is designed to parameterize the process flow chart based on module data.
  • the process flow chart includes parameters, for example.
  • the parameters of the process flow chart are the function modules to be used and / or to be used, the parameters being, for example, a placeholder for the function and / or the process step of the function module. Parameters of the process flow chart can also be required object interfaces.
  • the control device is designed to assign module data and / or information from the module data to the parameters of the process flow chart. By means of the module data assigned to the parameters of the process flow chart, the process flow chart can be used to carry out the process flow with the function modules for controlling the function modules.
  • the invention is based on the consideration of providing a highly flexible automation system for carrying out a process sequence.
  • a function module can be exchanged so easily because the process flow chart is newly parameterized using the module data of the newly integrated function module and can thus immediately become part of the process flow.
  • a flexible modular automation system can be provided.
  • the module data include functional information of the functional module.
  • the function information is information about the process step that can be carried out by means of the function module.
  • the module data include a designation of the function module.
  • the name of the function module is saw, drill, multimeter.
  • the designation of the function module can in particular be assigned a type identification number, for example a numbering. It is particularly preferred that designations of function modules are always assigned a similar function information.
  • each saw can include saws as function information
  • each drill can include the function information of drilling a hole
  • each multimeter can include the information resistance measurement.
  • the parameters of the process flow chart include, for example, names and / or functional information.
  • the process flow chart parameter is drilling a hole in the object, the control device being designed to select a functional module which has the functional information drilling a hole in the module data.
  • the module data comprise an object interface location.
  • the object interface location is preferably an intrinsic object interface location within the function module.
  • the object interface position reflects the position of an object interface in the function module in Cartesian coordinates relative to an origin, the origin being, for example, an attachment point of the function module in a plant area.
  • the control device is designed, for example, to control and / or coordinate the transfer of the object from the transport device to the object interface by means of the module data, which comprise the object interface location.
  • the module data include information about the type of the functional module.
  • each type and / or Functional types and / or object interface positions of the same type are assigned to the type category of function modules within the automation system.
  • an equal number of further module data and / or parameters of module data are assigned to each type of function module.
  • each type of function module is assigned the same designation of further module data and / or the same designation of parameters of the function module. This embodiment is based on the consideration that the process flow chart can be parameterized by parameterization with a type and / or call of a type of function modules.
  • a simple and precise parameterization of the remaining and / or further required parameters can be carried out by calling up a type when parameterizing the process flow chart ,
  • the type of the function module is saw, whereby function modules of the saw type then have, as additional module data, object interface location for transferring the object, saw blade position and transfer interface for transferring the processed object, so that when parameterizing the process flow when calling the saw type with the transport device, the object interfaces directly can be approached and the object is sawn in the right place.
  • This configuration is based on the consideration of enabling simple parameterization of an automation system.
  • function parameters are assigned to a function and / or function information in the module data.
  • a function is always assigned the same number and / or the same type of function parameters.
  • Function parameters are, in particular, parameters that are necessary to carry out the function and / or the process step.
  • the function is the process step that can be carried out by means of the function module.
  • function parameters of a function are drilling, the drilling position, the hole depth and / or the relative distances to the object interface positions. This embodiment is based on the consideration that, using the function parameters that are assigned to a function, precise and / or controlled processing of an object and / or execution of a process step or process flow is possible.
  • the functional module has at least two object interfaces.
  • the functional module can have exactly two, three, four or ten object interfaces.
  • one of the object interfaces forms a transfer interface for transferring the object from the transport device, with another of the object interfaces forming a transfer interface for transferring a processed object to the transport device.
  • the processing in particular with the process step, takes place between the transfer interface and the transfer interface.
  • the control device can be designed to control the transport device.
  • the control device controls the transport device to make the object available to the function module at a takeover interface and / or to fetch and / or to transport a processed object from the transfer interface of the function module.
  • a transfer interface of a first function module is connected and / or interacts with a transfer interface of a further function module, this connection being made, for example, by means of the transport device.
  • the functional module is designed to send the module data to the control device.
  • the functional module is designed to send the module data to the control device at regular intervals, for example cyclically, preferably every minute.
  • the function modules send the module data to the control device when they are started up, in particular initialization. This embodiment is based on the consideration that the control device is designed to be able to react quickly to an adaptation and / or conversion in the automation system, for example to be able to recognize the replacement and / or replacement of a function module by another function module and the new function module can integrate into the process flow.
  • the replacement function module is integrated during the operation of the process flow.
  • the control device comprises the process flow as an administration shell.
  • a digital twin can also be understood as an administration shell.
  • the administration shell includes a manifest and a component manager.
  • the manifest preferably includes meta information which provides information about the functionality and / or non-functional properties of the function modules.
  • the component manager is, for example, an organizer of self-administration and access to the function modules. This configuration is based on the consideration of enabling a technically stable and at the same time simple implementation of the control device.
  • the automation system has at least two function modules with the same function and / or at least two function modules which are designed to carry out the same process step.
  • the automation system includes two function modules that enable drilling.
  • the control device in particular has a selection module.
  • the selection module is designed to select a selected function module for carrying out a process step.
  • the process flow chart in particular as a parameter, provides a process step, and the automation system has at least two function modules that enable this process step, so the selection module is designed to select one of the two function modules and to parameterize the process flow chart with the module data of the selected function module.
  • the selection of the selected function module by the selection module is based on an effectiveness assessment.
  • the selection is based on an overall equipment effectiveness method.
  • the selection of the selected function module is supported based on effectiveness or optimization parameters, for example which of the function modules works faster and / or more precisely with the same function. This embodiment is based on the consideration of providing an automation system which is used for the reorganization and / or the reorganization of the Automation system with function modules relieves the user when choosing the right function modules.
  • control device has stored information on the types of function modules and / or on functions of function modules on the parameters required and / or to be called up. For example, the control device knows for each type of function module of the automation system which parameters and / or which module data are to be called up and / or are required for parameterizing the process sequence. In particular, information on the names and / or descriptions of the parameters required and / or to be retrieved is stored.
  • the function module is, in particular, a function module of the automation system as previously described.
  • the functional module is designed to carry out a process step.
  • the process step can in particular be part of a larger process sequence of a plurality of function modules.
  • the function module has at least one object interface.
  • the function module further comprises module data, the module data comprising, for example, function information, an object interface location and / or information about the type of the function module.
  • the functional modules are in particular designed to provide the module data in terms of data technology, for example to provide them to a control device.
  • Another object of the invention is a method for performing a process flow.
  • the process flow preferably has a plurality of process steps.
  • the process steps are carried out, for example, with a function module.
  • the functional module has an object interface and the module data.
  • An object of the object interface is made available by means of a transport device and / or the object is taken over from the object interface.
  • the function modules are controlled by means of a control device based on a process flow chart.
  • the process flow chart is in particular a parameterized process flow chart.
  • the function modules provide the module data of the control device.
  • the control device parameterizes the process flow plan based on the module data, for example, all parameters for the execution of the process flow are extracted from the module data according to the process flow plan.
  • Another object of the invention is a computer program for performing the previously described method.
  • the computer program is designed to carry out all steps of the method when the computer program is executed on a computer unit or a data processing system.
  • the computer program can be executed on the function module and / or on the automation system.
  • Another object of the invention is a machine-readable storage medium.
  • the computer program is stored on the machine-readable storage medium as previously described.
  • Figure 1 shows an automation system as an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic structure of module data
  • FIG. 3 schematically shows an example process flow
  • Figure 4 shows an embodiment of function modules with module data
  • Figure 5 schematically shows a process flow as an embodiment.
  • Figure 1 shows an automation system 1.
  • the automation system 1 is a system for the production of a workpiece.
  • the automation system 1 can be part of a production chain.
  • the automation system 1 is a section of a production station.
  • the automation system 1 turns an object 2a into two processed objects 2b manufactured.
  • the processed objects 2b can form the workpiece or can be further processed into the workpiece.
  • the automation system 1 has at least one function module 3.
  • the functional module 3 is designed to carry out a process step.
  • the function module 3 forms a process station, for example.
  • the object 2a can be processed by means of the function module 3.
  • the functional module 3 forms a saw, a drill or a welding system.
  • the object 2a is sawn, screwed or welded.
  • the process step to be carried out with the function module 3 is in particular part of a process flow.
  • the process flow characterizes, for example, the manufacturing process of the workpiece.
  • the function module 3 has two object interfaces 4a and 4b.
  • the automation system 1 also has a transport device 5.
  • the transport device 5 is designed to transport the object 2 and / or the processed objects 2b.
  • the transport device 5 forms a conveyor belt.
  • the transport device 5 is designed as a robot that can transport the object 2a and / or 2b.
  • the object 2a is made available to the functional module 3 by means of the transport device 5.
  • Object 2a is made available to function module 3 at object interface 4a.
  • the object interface 4a forms a takeover interface.
  • the object 2a is transferred to the function module 3 at the takeover interface, and from there it is further processed and / or transported in the function module 3.
  • the processed object 2b is transferred to the transport device 5 at the object interface 4b after the processing in the function module 3.
  • the object interface 4b forms a transfer interface. From the transfer interface 4b, the processed object 2b is transported further with the transport device 5.
  • the automation system 1 has a control device 6.
  • the control device 6 has a process flow chart.
  • the process flow plan reflects the process flow and the process steps for the production of the workpiece.
  • the function module 3 is controlled by means of the control device in order to carry out the process step.
  • Control device 6 controls the transport device 5 for transporting the object 2a and / or 2b.
  • the transport device 5 is controlled by means of the control device 6, to transport the object 2a to the object interface 4a and to take over and remove the processed object 2b from the object interface 4b.
  • the function module has module data 7 (FIG. 2).
  • the module data 7 are provided to the control device 6.
  • the control device 6 is designed to parameterize the process flow chart based on the module data 7, so that the function module 3 is controlled based on the module data 7 provided by it.
  • FIG. 2 shows an example of the structure of module data 7.
  • the module data 7 in particular form a digital data packet.
  • the module data 7 have type information t, the type information t comprising information on the type of the functional module.
  • the type information is the information about which function module and / or what type of function module it is.
  • the function module in FIG. 2 is a saw, for example, the type information then being formed from the information “saw”.
  • the module data 7 further comprise functional information f.
  • the function information f includes information about the functions that the respective function module 3 has.
  • the function information f has information about the process step which the function module 3 can carry out.
  • the function information f is formed from the information “saw apart”.
  • the module data 7 also have further parameters, which are also referred to as variables v.
  • the variables v include information about them that are required for the operation of the function module 3 and / or for the execution of the function f.
  • the variables here comprise two variables vl and v2, vl being an object interface location of the transfer interface and variable v2 being an object interface location of the transfer interface.
  • FIG. 3 shows an example of a process flow chart 8.
  • the process flow chart 8 comprises two process steps 9a and 9b. Process step 9b is carried out after process step 9a.
  • the process flow chart 8 further comprises three transport steps 10a, 10b and 10c. In the transport step 10a, the object 2a is brought to a first function module 3 with the transport device 5.
  • Process step 9a comprises an activity 11a.
  • Activity 11a is, for example, sawing apart object 2a.
  • the sawn-apart object forms an intermediate object which is transferred to the transport device 5 and is transported from the first function module 3 to a further function module 3 in the transport step 10b.
  • the intermediate product and / or intermediate object is transferred to the further function module 3, the process step 9b being carried out with the further function module 3.
  • Process step 9b has two activities 11b and 11c. Activities 11b and 11c are carried out with the same function module 3, but one after the other in time.
  • activity 11b is drilling a first hole and activity 11c is drilling another hole, both with the same drill, the further functional module 3 forming a drilling station, for example.
  • the processed object 2b is transferred to the transport device 5 and transported away in the transport step 10c.
  • the processed object 2b is formed, for example, by the intermediate object provided with two holes.
  • the process flow chart 8 can be described in particular by the process steps 9a, 9b, the process steps 9a, 9b each requiring a function and / or a type of function module 3.
  • the process flow chart 8 can, for example, be stored in a parameterized form, the process steps 9a, 9b each being stored as parameters.
  • the control device 6 is designed to parameterize and / or complete the process steps 9a, 9b stored as parameters by means of the module data 7 and / or based on the module data 7.
  • the control device 6 is designed to recognize that the process step 9a a saw is required so that the control unit 6 is designed to select a function module 3 which forms a saw and has the corresponding functions f.
  • the control unit 6 thus checks which type, function and / or which variables a process step 9 or a process flow chart 8 requires and to integrate this information there.
  • FIG. 4 shows four function modules 3a, 3b, 3c and 3d as exemplary embodiments.
  • the function module 3a and the function module 3b each form a saw.
  • the function module 3c and the function module 3d each form a drilling station.
  • the functional module 3a is designed as a sawing station.
  • the function module 3a includes an ID 1 as module data 7a.
  • the ID 1 is a reference with which the function module 3a can be controlled and / or called in terms of data technology.
  • the ID 1 comprises a network address of the function module 3a.
  • the module data 7a also have type information t.
  • the type information t of the function module 3a forms the information “saw”.
  • function information f the module data 7a of the function module 3a include the information “sawing”.
  • the module data 7a further comprise two variables pl and p2.
  • the variable pl forms the object interface location of the takeover interface.
  • the variable p2 is the object interface location of the transfer interface.
  • the functional module 3b also forms a saw.
  • Function module 3b has ID 2 as identifier as module data 7b.
  • the ID 2 is, for example, the network identifier of the function module 3b.
  • the module data 7b have the information “saw” and as function information f, the module data 7b have the information “sawing”.
  • the module data 7b have the points pl and p2 as variables, the points pl and p2 again each forming the object interface position of the transfer interface and the takeover interface.
  • the functional module 3c forms a drilling station, which is designed for drilling a hole in an object.
  • Function module 3c has ID 3 as module data 7c.
  • the ID 3 is designed to control and / or address the function module 3c.
  • the module data 7c have type information and function information.
  • the type information shows the information "drill”.
  • the function information f has two functions, the first function being the "position drill” function and the second function being "hole drilling”.
  • the function module 3d is also a drilling station like the function module 7c and has the module data 7d.
  • the module data 7d have the ID 4, and type information and function information. The type and
  • FIG. 5 schematically shows a sequence of the method and / or a process sequence.
  • a first step 100 the process flow and / or the process flow chart are loaded by the control device 6.
  • the process flow and / or the process flow chart is stored, for example, in terms of data technology in the control device. Alternatively, the process flowchart can be created by the user on the control device.
  • a step 200 the function modules 3 are selected and parameterized based on the process flow chart.
  • the process flow chart is stored, for example, in such a way that types and / or functions for carrying out the process are stored as parameters.
  • the Control device 6 selects a function module 3 for carrying out the respective process step based on the types and / or functions and based on the module data 7 provided.
  • Function modules 3a-3d from FIG. 4 are used in this example.
  • the process flow plan provides for sawing an object and then drilling.
  • the control device 6 is designed to select one of the two saws 3a, 3b.
  • the control device 6 has selected the function module 3a as a saw and selected the function module 3c as a drill.
  • the process flow chart is parameterized with the module data 7a and 7c.
  • the functional modules 3a and 3c are then controlled to carry out the process steps by means of the process flowchart parameterized with the module data 7a and 7c.
  • process step 300 the object is transported by means of the transport device 5 to the takeover interface of the functional module 3a.
  • step 400 the function module 3a is activated to carry out a sawing step.
  • the object is sawn in the sawing step.
  • the sawing is done with the function module 3a.
  • the sawn object is transported from the function module 3a to the function module 3c.
  • the transport is transported from the transfer interface of the function module 3a to the drilling point p3 of the function module 3c.
  • the function module 3c for positioning the functions will position and Drill hole controlled.
  • a pick-up step 700 takes place.
  • the processed object 2b is picked up, for example by means of the transport device 5.

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Abstract

An automation installation (1) for carrying out a process sequence, comprising at least one functional module (3) for carrying out a process step (9a, 9b) of the process sequence, wherein the functional module (3) has at least one object interface (4a, 4b) and module data (7), comprising a transport device (5) for transferring an object (2a, 2b) to and/or for accepting the object (2a, 2b) from the object interface (4a, 4b), comprising a control device (6) for controlling the functional module (3) on the basis of a process flowchart (8), characterized in that the control device (6) is configured to parameterize the process flowchart (8) on the basis of the module data (7).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Automatisierungsanlage, Funktionsmodul, Verfahren, Computerprogramm und Automation system, function module, process, computer program and
Speichermedium storage medium
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs nach Anspruch 1, sowie ein Funktionsmodul, ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein Speichermedium. The invention relates to an automation system with the features of the preamble of claim 1, as well as a function module, a method, a computer program and a storage medium.
In der Prozessautomatisierung, sowohl in der Produktion als auch bei Mess- und Prüfaufgaben, werden modulare Aufbauten mit Prozessmodulen eingesetzt. Aufgrund immer schneller werdenden Innovationszyklen müssen solche modularen Aufbauten häufig umgebaut werden. Auch beim Ausfall eines einzelnen Moduls muss ein Austausch und häufig eine Neuprogrammierung der Anlage vorgenommen werden. In process automation, both in production and in measurement and testing tasks, modular structures with process modules are used. Due to the ever faster innovation cycles, such modular structures often have to be converted. Even if a single module fails, the system must be replaced and often reprogrammed.
Die Druckschrift DE 10 2016 204 174 Al, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt eine Automatisierungsanlage mit mindestens einem Funktionsmodul und mit mindestens einer Auswerteeinheit. Das Funktionsmodul ist in einem Anlagenbereich anordenbar, wobei das Funktionsmodul eine Sensoreinheit zum Aufnehmen von Umgebungsdaten aufweist. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, eine absolute Position des Funktionsmoduls auf Basis der Umgebungsdaten zu bestimmen. The publication DE 10 2016 204 174 A1, which is probably the closest prior art, describes an automation system with at least one function module and with at least one evaluation unit. The function module can be arranged in a system area, the function module having a sensor unit for recording environmental data. The evaluation unit is designed to determine an absolute position of the function module based on the environmental data.
Offenbarung der Erfindung Im Rahmen der Erfindung wird eine Automatisierungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Funktionsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 12, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 15 vorgeschlagen. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren. Disclosure of the invention In the context of the invention, an automation system with the features of claim 1 is proposed. Furthermore, a functional module with the features of claim 12, a method with the features of claim 13, a computer program with the features of claim 14 and a storage medium with the features of claim 15 are proposed. Preferred and / or advantageous embodiments of the invention result from the subclaims, the description and the attached figures.
Es wird eine Automatisierungsanlage zur Durchführung eines Prozessablaufes vorgeschlagen. Die Automatisierungsanlage ist insbesondere eine Automatisierungsanlage der Produktion oder eine Automatisierungsanlage der Mess- und Prüftechnik. Mittels der Automatisierungsanlage ist in einem Prozessablauf ein Produkt herstellbar oder ein Objekt prüf- und/oder bearbeitbar. Der Prozessablauf umfasst mindestens einen Prozessschritt. Der Prozessablauf ist beispielsweise der Herstellungsprozess des Werkstückes, der Prüfablauf und/oder Bearbeitungsablauf des Objekts. Der Prozessablauf kann eine Mehrzahl an Prozessschritten aufweisen, wobei die Prozessschritte nacheinander, insbesondere in einer geordneten Reihenfolge, zur Durchführung des Prozesses durchgeführt werden. An automation system for carrying out a process sequence is proposed. The automation system is in particular an automation system for production or an automation system for measuring and testing technology. The automation system can be used to produce a product in a process sequence or to test and / or edit an object. The process flow comprises at least one process step. The process sequence is, for example, the manufacturing process of the workpiece, the test sequence and / or processing sequence of the object. The process flow can have a plurality of process steps, the process steps being carried out in succession, in particular in an ordered sequence, for carrying out the process.
Die Automatisierungsanlage umfasst mindestens ein Funktionsmodul zur Durchführung eines Prozessschrittes des Prozessablaufs. Insbesondere kann die Automatisierungsanlage exakt ein, zwei oder zehn Funktionsmodule umfassen. Die Funktionsmodule können gleichartig oder verschieden ausgebildet sein. Insbesondere kann die Automatisierungsanlage eine Mehrzahl an Funktionsmodulen aufweisen, die ausgebildet sind, denselben Prozessschritt durchführen zu können. Ein Prozessschritt ist beispielsweise ein Bearbeitungs oder ein Messschritt. Beispielsweise ist der Prozessschritt Bohren, Sägen, eine elektrische Größe messen oder Wenden. Das Funktionsmodul ist vorzugsweise ein mechatronisches Objekt. Das Funktionsmodul weist mindestens eine Funktion und/oder eine Fähigkeit auf, wobei die Funktion und/oder Fähigkeit insbesondere zur Durchführung des Prozessschrittes nötig oder ausgebildet ist. Die Kombination mehrerer Funktionsmodule in einer Automatisierungsanlage erlaubt insbesondere eine Ausführung komplexer Arbeits- und/oder Prozessabläufe. Das Funktionsmodul ist insbesondere in einem Anlagenbereich anordenbar. Vorzugsweise sind die Funktionsmodule zur Interaktion untereinander ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, dass die Funktionsmodule stationäre Funktionsmodule bilden. The automation system comprises at least one function module for carrying out a process step of the process flow. In particular, the automation system can comprise exactly one, two or ten function modules. The functional modules can be of the same or different designs. In particular, the automation system can have a plurality of function modules which are designed to be able to carry out the same process step. A process step is, for example, a machining or a measuring step. For example, the process step is drilling, sawing, measuring an electrical variable or turning. The functional module is preferably a mechatronic object. The function module has at least one function and / or ability, the function and / or ability being necessary or designed in particular for carrying out the process step. The combination of several function modules in an automation system allows in particular the execution of complex work and / or process sequences. The function module is particularly in a plant area arranged. The functional modules are preferably designed to interact with one another. It is particularly preferred that the function modules form stationary function modules.
Das Funktionsmodul weist mindestens eine Objektschnittstelle auf. Die Objektschnittstelle ist zur Übernahme und/oder Übergabe eines Objektes ausgebildet. Beispielsweise kann an der Objektschnittstelle ein Objekt übernommen, gehalten und/oder transportiert werden. Das Objekt ist insbesondere ein Werkstück. Vorzugsweise wird dem Funktionsmodul an der Objektschnittstelle das Objekt bereitgestellt. Das Funktionsmodul weist Moduldaten auf. Die Moduldaten sind insbesondere in dem Funktionsmodul datentechnisch hinterlegt. Die Moduldaten sind im Speziellen dauerhaft im Funktionsmodul hinterlegt, beispielsweise herstellerhinterlegte Moduldaten. Die Moduldaten weisen vorzugsweise Informationen zum Funktionsmodul auf und/oder können das Funktionsmodul charakterisieren. Beispielsweise umfassen die Moduldaten eine Information, um welchen Typ von Funktionsmodul es sich handelt, beispielsweise ein Bearbeitungs- oder ein Prüfmodul. The function module has at least one object interface. The object interface is designed to take over and / or hand over an object. For example, an object can be taken over, held and / or transported at the object interface. The object is in particular a workpiece. The object is preferably provided to the function module at the object interface. The function module has module data. The module data are stored in terms of data technology, in particular in the function module. In particular, the module data is permanently stored in the function module, for example manufacturer-stored module data. The module data preferably have information on the function module and / or can characterize the function module. For example, the module data includes information about the type of function module, for example a processing module or a test module.
Die Automatisierungsanlage weist eine Transporteinrichtung auf. Die Transporteinrichtung ist zur Übergabe eines Objektes an die Objektschnittstelle ausgebildet und/oder ist zur Übernahme eines Objektes, insbesondere eines bearbeiteten Objektes oder des Werkstückes, von der Objektschnittstelle ausgebildet. Beispielsweise stellt die Transporteinrichtung dem Funktionsmodul das Objekt bereit, wobei das Objekt mit dem Funktionsmodul bearbeitet wird, wobei das bearbeitete Objekt, beispielsweise das Werkstück, mittels der Transporteinrichtung vom Funktionsmodul abtransportiert wird. Die Transporteinrichtung kann ein Förderband, eine Lineareinheit oder eine Robotereinheit darstellen. Die Transporteinrichtung ist insbesondere ausgebildet, das Objekt gezielt zu der Objektschnittstelle zu bringen und/oder das Objekt gezielt und/oder gesteuert von der Objektschnittstelle weg zu transportieren. The automation system has a transport device. The transport device is designed to transfer an object to the object interface and / or is designed to take over an object, in particular a machined object or the workpiece, from the object interface. For example, the transport device provides the function module with the object, the object being processed with the function module, the processed object, for example the workpiece, being transported away from the function module by means of the transport device. The transport device can represent a conveyor belt, a linear unit or a robot unit. The transport device is in particular designed to bring the object specifically to the object interface and / or to transport the object away from the object interface in a targeted and controlled manner.
Die Automatisierungsanlage weist eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Funktionsmoduls auf. Die Steuereinrichtung ist insbesondere eine globale Steuereinrichtung der Automatisierungsanlage. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung ein Prozessor, ein Mikrochip oder eine Rechnereinheit. Der Steuereinrichtung sind insbesondere die Moduldaten der Funktionsmodule bereitgestellt. Beispielsweise sind dazu die Funktionsmodule datentechnisch mit der Steuereinrichtung verbunden. Die Ansteuerung und/oder die Steuerung der Funktionsmodule mittels der Steuereinrichtung basiert insbesondere auf einem Prozessablaufplan. Der Prozessablaufplan ist beispielsweise ein Programm. Der Prozessablaufplan berücksichtigt beispielsweise die Reihenfolge der durchzuführenden Prozessschritte. Im Prozessablaufplan ist der Prozessablauf insbesondere in Form von Funktionen und/oder Funktionsmodulen dargestellt. Beispielsweise ist in einem Prozessablaufplan hinterlegt, dass in einem ersten Schritt mit einer Säge als Funktionsmodul ein Objekt gesägt wird und in einem zweiten Prozessschritt das gesägte Objekt mit einem weiteren Funktionsmodul weiterverarbeitet wird, wobei beispielsweise mittels der Transporteinrichtung das gesägte Objekt von dem ersten zu dem weiteren Funktionsmodul transportiert wird. The automation system has a control device for controlling the function module. The control device is in particular a global control device of the automation system. For example, the control device is a processor, a microchip or a computer unit. The In particular, the control unit provides the module data of the function modules. For this purpose, for example, the function modules are connected to the control device in terms of data technology. The control and / or the control of the function modules by means of the control device is based in particular on a process flow chart. The process flow chart is a program, for example. The process flow plan takes into account, for example, the sequence of the process steps to be carried out. In the process flow chart, the process flow is represented in particular in the form of functions and / or function modules. For example, in a process flow chart it is stored that in a first step an object is sawed with a saw as a functional module and in a second process step the sawn object is further processed with another functional module, for example by means of the transport device the sawn object from the first to the further Function module is transported.
Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, den Prozessablaufplan basierend auf Moduldaten zu parametrisieren. Der Prozessablaufplan umfasst dabei beispielsweise Parameter. Beispielsweise sind die Parameter des Prozessablaufplans das zu verwendende und/oder die zu verwendenden Funktionsmodule, wobei der Parameter beispielsweise ein Platzhalter für die Funktion und/oder den Prozessschritt des Funktionsmoduls sind. Parameter des Prozessablaufplans können auch benötigte Objektschnittstellen sein. Die Steuereinrichtung ist ausgebildet, den Parametern des Prozessablaufplans Moduldaten und/oder Informationen aus den Moduldaten zuzuordnen. Mittels der den Parametern des Prozessablaufplans zugeordneten Moduldaten kann der Prozessablaufplan zur Durchführung des Prozessablaufes mit den Funktionsmodulen zur Ansteuerung der Funktionsmodule genutzt werden. The control device is designed to parameterize the process flow chart based on module data. The process flow chart includes parameters, for example. For example, the parameters of the process flow chart are the function modules to be used and / or to be used, the parameters being, for example, a placeholder for the function and / or the process step of the function module. Parameters of the process flow chart can also be required object interfaces. The control device is designed to assign module data and / or information from the module data to the parameters of the process flow chart. By means of the module data assigned to the parameters of the process flow chart, the process flow chart can be used to carry out the process flow with the function modules for controlling the function modules.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, eine hoch flexible Automatisierungsanlage zur Durchführung eines Prozessablaufs bereitzustellen. Insbesondere kann ein Funktionsmodul so einfach ausgetauscht werden, da der Prozessablaufplan mittels der Moduldaten des neu integrierten Funktionsmoduls neu parametrisiert wird und so sofort Teil des Prozessablaufes werden kann. Nachdem der Prozessablaufplan insbesondere Teil der Steuereinrichtung ist und die Moduldaten in dem Funktionsmodul hinterlegt sind, kann so eine flexible modulare Automatisierungsanlage bereitgestellt werden. The invention is based on the consideration of providing a highly flexible automation system for carrying out a process sequence. In particular, a function module can be exchanged so easily because the process flow chart is newly parameterized using the module data of the newly integrated function module and can thus immediately become part of the process flow. After the process flow plan is in particular part of the control device and the module data is stored in the function module, a flexible modular automation system can be provided.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Moduldaten eine Funktionsinformation des Funktionsmoduls umfassen. Beispielsweise ist die Funktionsinformation eine Information über den Prozessschritt, der mittels des Funktionsmoduls durchführbar ist. Insbesondere umfassen die Moduldaten eine Bezeichnung des Funktionsmoduls. Beispielsweise ist die Bezeichnung des Funktionsmoduls Säge, Bohrer, Multimeter. Der Bezeichnung des Funktionsmoduls kann insbesondere eine Typenkennnummer zugeordnet sein, beispielsweise eine Nummerierung. Besonders bevorzugt ist es, dass Bezeichnungen von Funktionsmodulen immer eine gleichartige Funktionsinformation zugeordnet ist. Beispielsweise kann jede Säge als Funktionsinformation Sägen umfassen, jeder Bohrer die Funktionsinformation Bohren eines Loches und jedes Multimeter die Information Widerstandsmessung umfassen. Die Parameter des Prozessablaufplans umfassen dabei beispielsweise Bezeichnungen und/oder Funktionsinformationen. Beispielsweise ist der Prozessablaufplanparameter Bohren eines Loches im Objekt, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, ein Funktionsmodul zu wählen, welches in den Moduldaten die Funktionsinformation Bohren eines Loches aufweist. It is particularly preferred that the module data include functional information of the functional module. For example, the function information is information about the process step that can be carried out by means of the function module. In particular, the module data include a designation of the function module. For example, the name of the function module is saw, drill, multimeter. The designation of the function module can in particular be assigned a type identification number, for example a numbering. It is particularly preferred that designations of function modules are always assigned a similar function information. For example, each saw can include saws as function information, each drill can include the function information of drilling a hole and each multimeter can include the information resistance measurement. The parameters of the process flow chart include, for example, names and / or functional information. For example, the process flow chart parameter is drilling a hole in the object, the control device being designed to select a functional module which has the functional information drilling a hole in the module data.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Moduldaten eine Objektschnittstellenlage umfassen. Vorzugsweise ist die Objektschnittstellenlage eine intrinsische Objektschnittstellenlage innerhalb des Funktionsmoduls. Beispielsweise gibt die Objektschnittstellenlage die Lage einer Objektschnittstelle im Funktionsmodul in kartesischen Koordinaten relativ zu einem Ursprung wieder, wobei der Ursprung beispielsweise ein Befestigungspunkt des Funktionsmoduls in einem Anlagenbereich ist. Die Steuereinrichtung ist beispielsweise ausgebildet, mittels der Moduldaten, welche die Objektschnittstellenlage umfassen, die Übergabe des Objektes von der Transporteinrichtung an die Objektschnittstelle zu steuern und/oder zu koordinieren. In particular, it is provided that the module data comprise an object interface location. The object interface location is preferably an intrinsic object interface location within the function module. For example, the object interface position reflects the position of an object interface in the function module in Cartesian coordinates relative to an origin, the origin being, for example, an attachment point of the function module in a plant area. The control device is designed, for example, to control and / or coordinate the transfer of the object from the transport device to the object interface by means of the module data, which comprise the object interface location.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Moduldaten eine Information über den Typ des Funktionsmoduls umfassen. Insbesondere sind jedem Typ und/oder Typkategorie von Funktionsmodulen innerhalb der Automatisierungsanlage gleichartige Funktionsinformationen und/oder Objektschnittstellenlagen zugeordnet. Beispielsweise sind jedem Typ von Funktionsmodulen eine gleiche Anzahl an weiteren Moduldaten und/oder Parametern von Moduldaten zugeordnet. Insbesondere ist jedem Typ von Funktionsmodul die gleiche Bezeichnung von weiteren Moduldaten zugeordnet und/oder die gleiche Bezeichnung von Parametern des Funktionsmoduls zugeordnet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass der Prozessablaufplan so durch Parametrisierung mit einem Typ und/oder Aufruf eines Typs von Funktionsmodulen parametrisierbar ist. Durch die Verwendung von gleich bezeichneten weiteren Moduldaten für einen Typ von Funktionsmodul und/oder gleicher Anzahl von weiteren Moduldaten und/oder Parametern kann durch das Aufrufen eines Typs bei der Parametrisierung des Prozessablaufplans eine einfache und genaue Parametrisierung der verbleibenden und/oder weiteren benötigten Parameter erfolgen. Beispielsweise ist der Typ des Funktionsmoduls Säge, wobei Funktionsmodule des Typs Säge dann als weitere Moduldaten Objektschnittstellenlage zur Übernahme des Objekts, Sägeblattposition und Übergabeschnittstelle zur Übergabe des bearbeiteten Objekts aufweisen, sodass beim Parametrisieren des Prozessablaufplans beim Aufrufen des Typs Säge so mit der Transporteinrichtung direkt die Objektschnittstellen angefahren werden können und das Objekt an der richtigen Stelle gesägt wird. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, eine einfache Parametrisierung einer Automatisierungsanlage zu ermöglichen. It is particularly preferred that the module data include information about the type of the functional module. In particular, each type and / or Functional types and / or object interface positions of the same type are assigned to the type category of function modules within the automation system. For example, an equal number of further module data and / or parameters of module data are assigned to each type of function module. In particular, each type of function module is assigned the same designation of further module data and / or the same designation of parameters of the function module. This embodiment is based on the consideration that the process flow chart can be parameterized by parameterization with a type and / or call of a type of function modules. By using further module data with the same name for a type of functional module and / or the same number of further module data and / or parameters, a simple and precise parameterization of the remaining and / or further required parameters can be carried out by calling up a type when parameterizing the process flow chart , For example, the type of the function module is saw, whereby function modules of the saw type then have, as additional module data, object interface location for transferring the object, saw blade position and transfer interface for transferring the processed object, so that when parameterizing the process flow when calling the saw type with the transport device, the object interfaces directly can be approached and the object is sawn in the right place. This configuration is based on the consideration of enabling simple parameterization of an automation system.
Optional ist es vorgesehen, dass in den Moduldaten einer Funktion und/oder einer Funktionsinformation Funktionsparameter zugeordnet sind. Insbesondere ist einer Funktion immer eine gleiche Anzahl und/oder eine gleiche Art von Funktionsparametern zugeordnet. Funktionsparameter sind dabei insbesondere Parameter, die zur Durchführung der Funktion und/oder des Prozessschritts nötig sind. Insbesondere ist die Funktion der Prozessschritt, der mittels des Funktionsmoduls durchführbar ist. Beispielsweise sind Funktionsparameter einer Funktion Bohren, die Bohrposition, die Lochtiefe und/oder die relativen Abstände zu den Objektschnittstellenlagen. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass mittels der Funktionsparameter, die einer Funktion zugeordnet sind, eine punktgenaue und/oder gesteuerte Bearbeitung eines Objektes und/oder Durchführung eines Prozessschrites beziehungsweise Prozessablaufes möglich ist. It is optionally provided that function parameters are assigned to a function and / or function information in the module data. In particular, a function is always assigned the same number and / or the same type of function parameters. Function parameters are, in particular, parameters that are necessary to carry out the function and / or the process step. In particular, the function is the process step that can be carried out by means of the function module. For example, function parameters of a function are drilling, the drilling position, the hole depth and / or the relative distances to the object interface positions. This embodiment is based on the consideration that, using the function parameters that are assigned to a function, precise and / or controlled processing of an object and / or execution of a process step or process flow is possible.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Funktionsmodul mindestens zwei Objektschnitstellen aufweist. Insbesondere kann das Funktionsmodul exakt zwei, drei, vier oder zehn Objektschnitstellen aufweisen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine der Objektschnitstellen eine Übernahmeschnitstelle zur Übernahme des Objektes von der Transporteinrichtung bildet, wobei eine weitere der Objektschnitstellen eine Übergabeschnitstelle zur Übergabe eines bearbeiteten Objekts an die Transporteinrichtung bildet. Beispielsweise erfolgt die Bearbeitung, insbesondere mit dem Prozessschrits, zwischen der Übernahmeschnitstelle und der Übergabeschnitstelle. Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, die Transporteinrichtung anzusteuern. Beispielsweise steuert die Steuereinrichtung die Transporteinrichtung an, das Objekt an einer Übernahmeschnitstelle dem Funktionsmodul bereitzustellen und/oder ein bearbeitetes Objekt von der Übergabeschnitstelle des Funktionsmoduls abzuholen und/oder weiter zu transportieren. Besonders bevorzugt ist es, dass eine Übergabeschnitstelle eines ersten Funktionsmoduls mit einer Übernahmeschnitstelle eines weiteren Funktionsmoduls verbunden ist und/oder interagiert, wobei diese Verbindung beispielsweise mitels der Transporteinrichtung erfolgt. It is particularly preferred that the functional module has at least two object interfaces. In particular, the functional module can have exactly two, three, four or ten object interfaces. In particular, it is provided that one of the object interfaces forms a transfer interface for transferring the object from the transport device, with another of the object interfaces forming a transfer interface for transferring a processed object to the transport device. For example, the processing, in particular with the process step, takes place between the transfer interface and the transfer interface. The control device can be designed to control the transport device. For example, the control device controls the transport device to make the object available to the function module at a takeover interface and / or to fetch and / or to transport a processed object from the transfer interface of the function module. It is particularly preferred that a transfer interface of a first function module is connected and / or interacts with a transfer interface of a further function module, this connection being made, for example, by means of the transport device.
Besonders bevorzugt ist es, dass das Funktionsmodul ausgebildet ist, die Moduldaten an die Steuereinrichtung zu senden. Insbesondere ist das Funktionsmodul ausgebildet, die Moduldaten in regelmäßigen Abständen, beispielsweise zyklisch, vorzugsweise im Minutentakt, an die Steuereinrichtung zu senden. Optional ist es vorgesehen, dass die Funktionsmodule bei ihrer Inbetriebnahme, insbesondere Initialisierung, die Moduldaten an die Steuereinrichtung senden. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass so die Steuereinrichtung ausgebildet ist, auf eine Anpassung und/oder einen Umbau in der Automatisierungsanlage schnell reagieren zu können, beispielsweise den Austausch und/oder Ersatz eines Funktionsmoduls durch ein anderes Funktionsmodul erkennen kann und das neue Funktionsmodul so in den Prozessablauf einbinden kann. Insbesondere erfolgt die Einbindung des ersetzenden Funktionsmoduls während des Betriebs des Prozessablaufes. Optional ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den Prozessablauf als eine Administration Shell umfasst. Insbesondere kann als Administration Shell auch ein digitaler Zwilling aufgefasst werden. Die Administration Shell umfasst insbesondere ein Manifest und einen Komponentenmanager. Das Manifest umfasst vorzugsweise Metainformationen, welche Auskunft über die Funktionalität und/oder nicht funktionale Eigenschaften der Funktionsmodule geben. Der Komponentenmanager ist beispielsweise ein Organisator der Selbstverwaltung und des Zugriffs auf die Funktionsmodule. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, eine technisch stabile und gleichzeitig einfache Realisierung der Steuereinrichtung zu ermöglichen. It is particularly preferred that the functional module is designed to send the module data to the control device. In particular, the functional module is designed to send the module data to the control device at regular intervals, for example cyclically, preferably every minute. It is optionally provided that the function modules send the module data to the control device when they are started up, in particular initialization. This embodiment is based on the consideration that the control device is designed to be able to react quickly to an adaptation and / or conversion in the automation system, for example to be able to recognize the replacement and / or replacement of a function module by another function module and the new function module can integrate into the process flow. In particular, the replacement function module is integrated during the operation of the process flow. It is optionally provided that the control device comprises the process flow as an administration shell. In particular, a digital twin can also be understood as an administration shell. The administration shell includes a manifest and a component manager. The manifest preferably includes meta information which provides information about the functionality and / or non-functional properties of the function modules. The component manager is, for example, an organizer of self-administration and access to the function modules. This configuration is based on the consideration of enabling a technically stable and at the same time simple implementation of the control device.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Automatisierungsanlage mindestens zwei Funktionsmodule mit gleicher Funktion und/oder mindestens zwei Funktionsmodule aufweist, die zur Durchführung eines gleichen Prozessschrittes ausgebildet sind. Beispielsweise umfasst die Automatisierungsanlage zwei Funktionsmodule, die ein Bohren ermöglichen. Die Steuereinrichtung weist dabei insbesondere ein Auswahlmodul auf. Das Auswahlmodul ist ausgebildet, ein ausgewähltes Funktionsmodul zur Durchführung eines Prozessschritts auszuwählen. Beispielsweise sieht der Prozessablaufplan, insbesondere als Parameter, einen Prozessschritts vor, und die Automatisierungsanlage weist mindestens zwei Funktionsmodule auf, die diesen Prozessschritt ermöglichen, so ist das Auswahlmodul ausgebildet, eines der beiden Funktionsmodule auszuwählen und den Prozessablaufplan mit den Moduldaten des ausgewählten Funktionsmodules zu parametrisieren. It is particularly preferred that the automation system has at least two function modules with the same function and / or at least two function modules which are designed to carry out the same process step. For example, the automation system includes two function modules that enable drilling. The control device in particular has a selection module. The selection module is designed to select a selected function module for carrying out a process step. For example, the process flow chart, in particular as a parameter, provides a process step, and the automation system has at least two function modules that enable this process step, so the selection module is designed to select one of the two function modules and to parameterize the process flow chart with the module data of the selected function module.
Optional ist es vorgesehen, dass die Auswahl des ausgewählten Funktionsmoduls durch das Auswahlmodul auf einer Effektivitätsbewertung basiert. Beispielsweise basiert die Auswahl auf einem Overall- Equipment- Effectiveness-Verfahren. Dabei wird beispielsweise die Auswahl des ausgewählten Funktionsmoduls basierend auf Effektivitäts- oder Optimierungsparametern gestützt, beispielsweise welches der Funktionsmodule mit der gleichen Funktion schneller und/oder genauer arbeitet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, eine Automatisierungsanlage bereitzustellen, welche bei der Neuorganisation und/oder dem Neuaufbau der Automatisierungsanlage mit Funktionsmodulen den Nutzer bei der Auswahl der richtigen Funktionsmodule entlastet. It is optionally provided that the selection of the selected function module by the selection module is based on an effectiveness assessment. For example, the selection is based on an overall equipment effectiveness method. For example, the selection of the selected function module is supported based on effectiveness or optimization parameters, for example which of the function modules works faster and / or more precisely with the same function. This embodiment is based on the consideration of providing an automation system which is used for the reorganization and / or the reorganization of the Automation system with function modules relieves the user when choosing the right function modules.
Optional ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zu Typen von Funktionsmodulen und/oder zu Funktionen von Funktionsmodulen eine Information zu den benötigten und/oder abzurufenden Parametern hinterlegt hat. Beispielsweise weiß die Steuereinrichtung für jeden Typen von Funktionsmodul der Automatisierungsanlage, welche Parameter und/oder welche Moduldaten abzurufen sind und/oder zur Parametrisierung des Prozessablaufes benötigt werden. Insbesondere sind Informationen zu den Namen und/oder Bezeichnungen der benötigten und/oder abzurufenden Parameter hinterlegt. It is optionally provided that the control device has stored information on the types of function modules and / or on functions of function modules on the parameters required and / or to be called up. For example, the control device knows for each type of function module of the automation system which parameters and / or which module data are to be called up and / or are required for parameterizing the process sequence. In particular, information on the names and / or descriptions of the parameters required and / or to be retrieved is stored.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Funktionsmodul. Das Funktionsmodul ist insbesondere ein Funktionsmodul der Automatisierungsanlage wie vorher beschrieben. Das Funktionsmodul ist zur Durchführung eines Prozessschrittes ausgebildet. Der Prozessschritt kann insbesondere Teil eines größeren Prozessablaufes einer Mehrzahl an Funktionsmodulen sein. Das Funktionsmodul weist mindestens eine Objektschnittstelle auf. Das Funktionsmodul umfasst ferner Moduldaten, wobei die Moduldaten beispielsweise eine Funktionsinformation, eine Objektschnittstellenlage und/oder eine Information über den Typ des Funktionsmoduls umfassen. Die Funktionsmodule sind insbesondere ausgebildet, die Moduldaten datentechnisch bereitzustellen, beispielsweise einer Steuereinrichtung bereitzustellen. Another object of the invention is a functional module. The function module is, in particular, a function module of the automation system as previously described. The functional module is designed to carry out a process step. The process step can in particular be part of a larger process sequence of a plurality of function modules. The function module has at least one object interface. The function module further comprises module data, the module data comprising, for example, function information, an object interface location and / or information about the type of the function module. The functional modules are in particular designed to provide the module data in terms of data technology, for example to provide them to a control device.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Durchführung eines Prozessablaufes. Der Prozessablauf weist vorzugsweise eine Mehrzahl an Prozessschritten auf. Die Prozessschritte werden beispielsweise mit einem Funktionsmodul durchgeführt. Das Funktionsmodul weist eine Objektschnittstelle und die Moduldaten auf. Mittels einer Transporteinrichtung wird ein Objekt der Objektschnittstelle bereitgestellt und/oder das Objekt von der Objektschnittstelle übernommen. Die Funktionsmodule werden mittels einer Steuereinrichtung basierend auf einem Prozessablaufplan gesteuert. Der Prozessablaufplan ist insbesondere ein parametrisierter Prozessablaufplan. Die Funktionsmodule stellen die Moduldaten der Steuereinrichtung bereit. Die Steuereinrichtung parametrisiert den Prozessablaufplan basierend auf den Moduldaten, beispielsweise werden den Moduldaten alle Parameter zur Durchführung des Prozessablaufes gemäß dem Prozessablaufplan extrahiert. Another object of the invention is a method for performing a process flow. The process flow preferably has a plurality of process steps. The process steps are carried out, for example, with a function module. The functional module has an object interface and the module data. An object of the object interface is made available by means of a transport device and / or the object is taken over from the object interface. The function modules are controlled by means of a control device based on a process flow chart. The process flow chart is in particular a parameterized process flow chart. The function modules provide the module data of the control device. The control device parameterizes the process flow plan based on the module data, for example, all parameters for the execution of the process flow are extracted from the module data according to the process flow plan.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Computerprogramm zur Durchführung des vorher beschriebenen Verfahrens. Insbesondere ist das Computerprogramm ausgebildet, alle Schritte des Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit oder einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird. Insbesondere ist das Computerprogramm auf dem Funktionsmodul und/oder auf der Automatisierungsanlage ausführbar. Another object of the invention is a computer program for performing the previously described method. In particular, the computer program is designed to carry out all steps of the method when the computer program is executed on a computer unit or a data processing system. In particular, the computer program can be executed on the function module and / or on the automation system.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein maschinenlesbares Speichermedium. Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium ist das Computerprogramm wie vorher beschrieben gespeichert. Another object of the invention is a machine-readable storage medium. The computer program is stored on the machine-readable storage medium as previously described.
Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen: Further advantages, effects and configurations of the invention result from the attached figures and their description. Show:
Figur 1 eine Automatisierungsanlage als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 1 shows an automation system as an embodiment of the invention;
Figur 2 einen schematischen Aufbau von Moduldaten; FIG. 2 shows a schematic structure of module data;
Figur 3 schematisch einen Beispielprozessablauf; Figure 3 schematically shows an example process flow;
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel vonFunktionsmodulen mit Moduldaten; Figure 4 shows an embodiment of function modules with module data;
Figur 5 schematisch einen Prozessablauf als ein Ausführungsbeispiel. Figure 5 schematically shows a process flow as an embodiment.
Figur 1 zeigt eine Automatisierungsanlage 1. Die Automatisierungsanlage 1 ist eine Anlage zur Produktion eines Werkstückes. Die Automatisierungsanlage 1 kann Teil einer Produktionskette sein. Beispielsweise ist die Automatisierungsanlage 1 ein Abschnitt einer Produktionsstation. Mittels der Automatisierungsanlage 1 werden aus einem Objekt 2a zwei bearbeitete Objekte 2b hergestellt. Insbesondere können die bearbeiteten Objekte 2b das Werkstück bilden oder weiterverarbeitet werden zu dem Werkstück. Figure 1 shows an automation system 1. The automation system 1 is a system for the production of a workpiece. The automation system 1 can be part of a production chain. For example, the automation system 1 is a section of a production station. The automation system 1 turns an object 2a into two processed objects 2b manufactured. In particular, the processed objects 2b can form the workpiece or can be further processed into the workpiece.
Die Automatisierungsanlage 1 weist mindestens ein Funktionsmodul 3 auf. Das Funktionsmodul 3 ist zur Durchführung eines Prozessschrittes ausgebildet. Das Funktionsmodul 3 bildet beispielsweise eine Prozessstation. Das Objekt 2a ist mittels des Funktionsmoduls 3 bearbeitbar. Beispielsweise bildet das Funktionsmodul 3 eine Säge, einen Bohrer oder eine Schweißanlage. Das Objekt 2a wird dabei gesägt, geschraubt oder geschweißt. Der mit dem Funktionsmodul 3 durchzuführende Prozessschritt ist insbesondere Teil eines Prozessablaufs. Der Prozessablauf charakterisiert beispielsweise den Herstellungsprozess des Werkstücks. The automation system 1 has at least one function module 3. The functional module 3 is designed to carry out a process step. The function module 3 forms a process station, for example. The object 2a can be processed by means of the function module 3. For example, the functional module 3 forms a saw, a drill or a welding system. The object 2a is sawn, screwed or welded. The process step to be carried out with the function module 3 is in particular part of a process flow. The process flow characterizes, for example, the manufacturing process of the workpiece.
Das Funktionsmodul 3 weist zwei Objektschnittstellen 4a und 4b auf. Ferner weist die Automatisierungsanlage 1 eine Transporteinrichtung 5 auf. Die Transporteinrichtung 5 ist ausgebildet, das Objekt 2 und/oder die bearbeiteten Objekte 2b zu transportieren. Beispielsweise bildet die Transporteinrichtung 5 ein Förderband. Alternativ ist die Transporteinrichtung 5 als ein Roboter ausgebildet, der das Objekt 2a und/oder 2b transportieren kann. Mittels der Transporteinrichtung 5 wird das Objekt 2a dem Funktionsmodul 3 bereitgestellt. Dem Funktionsmodul 3 wird das Objekt 2a an der Objektschnittstelle 4a bereitgestellt. Die Objektschnittstelle 4a bildet eine Übernahmeschnittstelle. An der Übernahmeschnittstelle wird das Objekt 2a an das Funktionsmodul 3 übergeben, und von dort aus in dem Funktionsmodul 3 weiterverarbeitet und/oder weitertransportiert. Das bearbeitete Objekt 2b wird nach dem Bearbeiten im Funktionsmodul 3 an der Objektschnittstelle 4b an die Transporteinrichtung 5 übergeben. Die Objektschnittstelle 4b bildet dabei eine Übergabeschnittstelle. Von der Übergabeschnittstelle 4b aus wird das bearbeitete Objekt 2b weiter mit der Transporteinrichtung 5 transportiert. The function module 3 has two object interfaces 4a and 4b. The automation system 1 also has a transport device 5. The transport device 5 is designed to transport the object 2 and / or the processed objects 2b. For example, the transport device 5 forms a conveyor belt. Alternatively, the transport device 5 is designed as a robot that can transport the object 2a and / or 2b. The object 2a is made available to the functional module 3 by means of the transport device 5. Object 2a is made available to function module 3 at object interface 4a. The object interface 4a forms a takeover interface. The object 2a is transferred to the function module 3 at the takeover interface, and from there it is further processed and / or transported in the function module 3. The processed object 2b is transferred to the transport device 5 at the object interface 4b after the processing in the function module 3. The object interface 4b forms a transfer interface. From the transfer interface 4b, the processed object 2b is transported further with the transport device 5.
Die Automatisierungsanlage 1 weist eine Steuereinrichtung 6 auf. Die Steuereinrichtung 6 weist einen Prozessablaufplan auf. Der Prozessablaufplan spiegelt den Prozessablauf und die Prozessschritte zur Herstellung des Werkstückes wider. Mittels der Steuereinrichtung wird das Funktionsmodul 3 zur Durchführung des Prozessschritts angesteuert. Ferner wird mittels der Steuereinrichtung 6 die Transporteinrichtung 5 zum Transport des Objektes 2a und/oder 2b angesteuert. Insbesondere wird die Transporteinrichtung 5 mittels der Steuereinrichtung 6 angesteuert, das Objekt 2a zur Objektschnittstelle 4a zu transportieren und das bearbeitete Objekt 2b von der Objektschnittstelle 4b zu übernehmen und abzutransportieren. The automation system 1 has a control device 6. The control device 6 has a process flow chart. The process flow plan reflects the process flow and the process steps for the production of the workpiece. The function module 3 is controlled by means of the control device in order to carry out the process step. Furthermore, by means of Control device 6 controls the transport device 5 for transporting the object 2a and / or 2b. In particular, the transport device 5 is controlled by means of the control device 6, to transport the object 2a to the object interface 4a and to take over and remove the processed object 2b from the object interface 4b.
Das Funktionsmodul weist Moduldaten 7 (Figur 2) auf. Die Moduldaten 7 sind der Steuereinrichtung 6 bereitgestellt. Die Steuereinrichtung 6 ist ausgebildet, den Prozessablaufplan basierend auf den Moduldaten 7 zu parametrisieren, sodass das Funktionsmodul 3 basierend auf den von ihm bereitgestellten Moduldaten 7 angesteuert wird. The function module has module data 7 (FIG. 2). The module data 7 are provided to the control device 6. The control device 6 is designed to parameterize the process flow chart based on the module data 7, so that the function module 3 is controlled based on the module data 7 provided by it.
Figur 2 zeigt beispielhaft den Aufbau von Moduldaten 7. Die Moduldaten 7 bilden insbesondere ein digitales Datenpaket. Die Moduldaten 7 weisen dabei Typinformationen t auf, wobei die Typinformationen t Informationen zum Typ des Funktionsmoduls umfassen. Beispielsweise sind die Typinformationen die Information darüber, um welches Funktionsmodul und/oder um welche Art von Funktionsmodul es sich handelt. Das Funktionsmodul in Figur 2 ist beispielsweise eine Säge, wobei die Typinformation dann von der Information „Säge“ gebildet wird. FIG. 2 shows an example of the structure of module data 7. The module data 7 in particular form a digital data packet. The module data 7 have type information t, the type information t comprising information on the type of the functional module. For example, the type information is the information about which function module and / or what type of function module it is. The function module in FIG. 2 is a saw, for example, the type information then being formed from the information “saw”.
Ferner umfassen die Moduldaten 7 Funktionsinformationen f. Die Funktionsinformationen f umfassen Informationen zu den Funktionen, welche das jeweilige Funktionsmodul 3 aufweist. Insbesondere weisen die Funktionsinformationen f Informationen über den Prozessschritts auf, welchen das Funktionsmodul 3 durchführen kann. Für das hier gewählte Beispiel einer Säge werden die Funktionsinformationen f von der Information „Säge auseinander“ gebildet. The module data 7 further comprise functional information f. The function information f includes information about the functions that the respective function module 3 has. In particular, the function information f has information about the process step which the function module 3 can carry out. For the example of a saw selected here, the function information f is formed from the information “saw apart”.
Die Moduldaten 7 weisen ferner weitere Parameter auf, die auch als Variablen v bezeichnet werden. Die Variablen v umfassen Informationen darüber, die zum Betrieb des Funktionsmoduls 3 und/oder zur Ausführung der Funktion f benötigt werden. Im gewählten Beispiel umfassen die Variablen hier zwei Variablen vl und v2, wobei vl eine Objektschnittstellenlage der Übernahmeschnittstelle ist und die Variable v2 eine Objektschnittstellenlage der Übergabeschnittstelle ist. Figur 3 zeigt beispielhaft einen Prozessablaufplan 8. Der Prozessablaufplan 8 umfasst zwei Prozessschritte 9a und 9b. Der Prozessschritt 9b wird zeitlich nach dem Prozessschritt 9a durchgeführt. Ferner umfasst der Prozessablaufplan 8 drei Transportschritte 10a, 10b und 10c. In dem Transportschritt 10a wird das Objekt 2a zu einem ersten Funktionsmodul 3 mit der Transporteinrichtung 5 gebracht. Das Objekt 2a wird an das Funktionsmodul 3 übergeben, wobei mit dem Funktionsmodul 3 nach der Übergabe der Prozessschritt 9a ausgeführt wird. Der Prozessschritt 9a umfasst dabei eine Tätigkeit 11a. Die Tätigkeit 11a ist beispielsweise ein Auseinandersägen des Objektes 2a. Das auseinandergesägte Objekt bildet ein Zwischenobjekt, welches an die Transporteinrichtung 5 übergeben wird und im Transportschritt 10b von dem ersten Funktionsmodul 3 zu einem weiteren Funktionsmodul 3 transportiert wird. Das Zwischenprodukt und/oder Zwischenobjekt wird an das weitere Funktionsmodul 3 übergeben, wobei mit dem weiteren Funktionsmodul 3 der Prozessschritt 9b durchgeführt wird. Der Prozessschritt 9b weist zwei Tätigkeiten 11b und 11c auf. Die Tätigkeiten 11b und 11c werden mit dem gleichen Funktionsmodul 3 durchgeführt, jedoch zeitlich nacheinander. Beispielsweise ist die Tätigkeit 11b das Bohren eines ersten Loches und die Tätigkeit 11c das Bohren eines weiteren Loches, beides mit demselben Bohrer, wobei das weitere Funktionsmodul 3 beispielsweise eine Bohrstation bildet. Nach dem Abschluss des Prozessschrittes 9b, hier dem Bohren der zwei Löcher, wird das bearbeitete Objekt 2b an die Transporteinrichtung 5 übergeben und im Transportschritt 10c abtransportiert. Das bearbeitete Objekt 2b wird beispielsweise von dem mit zwei Löchern versehenen Zwischenobjekt gebildet. Der Prozessablaufplan 8 ist dabei insbesondere durch die Prozessschritte 9a, 9b beschreibbar, wobei die Prozessschritte 9a, 9b jeweils eine Funktion und/oder einen Typ an Funktionsmodul 3 benötigen. The module data 7 also have further parameters, which are also referred to as variables v. The variables v include information about them that are required for the operation of the function module 3 and / or for the execution of the function f. In the selected example, the variables here comprise two variables vl and v2, vl being an object interface location of the transfer interface and variable v2 being an object interface location of the transfer interface. FIG. 3 shows an example of a process flow chart 8. The process flow chart 8 comprises two process steps 9a and 9b. Process step 9b is carried out after process step 9a. The process flow chart 8 further comprises three transport steps 10a, 10b and 10c. In the transport step 10a, the object 2a is brought to a first function module 3 with the transport device 5. Object 2a is transferred to function module 3, process step 9a being carried out with function module 3 after the transfer. Process step 9a comprises an activity 11a. Activity 11a is, for example, sawing apart object 2a. The sawn-apart object forms an intermediate object which is transferred to the transport device 5 and is transported from the first function module 3 to a further function module 3 in the transport step 10b. The intermediate product and / or intermediate object is transferred to the further function module 3, the process step 9b being carried out with the further function module 3. Process step 9b has two activities 11b and 11c. Activities 11b and 11c are carried out with the same function module 3, but one after the other in time. For example, activity 11b is drilling a first hole and activity 11c is drilling another hole, both with the same drill, the further functional module 3 forming a drilling station, for example. After completion of process step 9b, here the drilling of the two holes, the processed object 2b is transferred to the transport device 5 and transported away in the transport step 10c. The processed object 2b is formed, for example, by the intermediate object provided with two holes. The process flow chart 8 can be described in particular by the process steps 9a, 9b, the process steps 9a, 9b each requiring a function and / or a type of function module 3.
Der Prozessablaufplan 8 kann beispielsweise in einer parametrisierten Form hinterlegt sein, wobei die Prozessschritte 9a, 9b jeweils als Parameter hinterlegt sind. Die Steuereinrichtung 6 ist dabei ausgebildet, die als Parameter hinterlegten Prozessschritte 9a, 9b mittels der Moduldaten 7 und/oder basierend auf den Moduldaten 7 zu parametrisieren und/oder auszufüllen. Beispielsweise ist die Steuereinrichtung 6 ausgebildet zu erkennen, dass der Prozessschritt 9a eine Säge benötigt, sodass die Steuereinheit 6 ausgebildet ist, ein Funktionsmodul 3 auszuwählen, welches eine Säge bildet und die entsprechenden Funktionen f aufweist. Die Steuereinheit 6 überprüft somit, welchen Typ, Funktion und/oder welche Variablen ein Prozessschritt 9 beziehungsweise ein Prozessablaufplan 8 benötigt und diese Informationen dort zu integrieren. The process flow chart 8 can, for example, be stored in a parameterized form, the process steps 9a, 9b each being stored as parameters. The control device 6 is designed to parameterize and / or complete the process steps 9a, 9b stored as parameters by means of the module data 7 and / or based on the module data 7. For example, the control device 6 is designed to recognize that the process step 9a a saw is required so that the control unit 6 is designed to select a function module 3 which forms a saw and has the corresponding functions f. The control unit 6 thus checks which type, function and / or which variables a process step 9 or a process flow chart 8 requires and to integrate this information there.
Figur 4 zeigt vier Funktionsmodule 3a, 3b, 3c und 3d als Ausführungsbeispiele. Das Funktionsmodul 3a und das Funktionsmodul 3b bilden jeweils eine Säge. Das Funktionsmodul 3c und das Funktionsmodul 3d bilden jeweils eine Bohrstation. FIG. 4 shows four function modules 3a, 3b, 3c and 3d as exemplary embodiments. The function module 3a and the function module 3b each form a saw. The function module 3c and the function module 3d each form a drilling station.
Das Funktionsmodul 3a ist als eine Sägestation ausgebildet. Als Moduldaten 7a umfasst das Funktionsmodul 3a eine ID 1. Die ID 1 ist eine Referenz, mit welcher das Funktionsmodul 3a datentechnisch ansteuerbar und/oder aufrufbar ist. Beispielsweise umfasst die ID 1 eine Netzwerkadresse des Funktionsmoduls 3a. Die Moduldaten 7a weisen ferner eine Typinformation t auf. Die Typinformation t des Funktionsmoduls 3a bildet die Information„Säge“. Als Funktionsinformation f umfassen die Moduldaten 7a des Funktionsmoduls 3a die Information„Sägen“. Ferner umfassen die Moduldaten 7a zwei Variablen pl und p2. Die Variable pl bildet die Objektschnittstellenlage der Übernahmeschnittstelle. Der Punkt pl ist in diesem Beispiel durch die kartesischen Koordinaten X = 1, Y = 3 und Z = 5 charakterisiert. Die Variable p2 ist hier die Objektschnittstellenlage der Übergabeschnittstelle. Der Punkt p2 ist hier durch die kartesischen Koordinaten X = 1, Y = 1 und Z = 3 definiert. The functional module 3a is designed as a sawing station. The function module 3a includes an ID 1 as module data 7a. The ID 1 is a reference with which the function module 3a can be controlled and / or called in terms of data technology. For example, the ID 1 comprises a network address of the function module 3a. The module data 7a also have type information t. The type information t of the function module 3a forms the information “saw”. As function information f, the module data 7a of the function module 3a include the information “sawing”. The module data 7a further comprise two variables pl and p2. The variable pl forms the object interface location of the takeover interface. The point pl is characterized in this example by the Cartesian coordinates X = 1, Y = 3 and Z = 5. The variable p2 is the object interface location of the transfer interface. The point p2 is defined here by the Cartesian coordinates X = 1, Y = 1 and Z = 3.
Das Funktionsmodul 3b bildet ebenfalls eine Säge. Als Moduldaten 7b weist das Funktionsmodul 3b die ID 2 als Kennung auf. Die ID 2 ist beispielsweise die Netzwerkkennung des Funktionsmoduls 3b. Als Typ weisen die Moduldaten 7b die Information„Säge“ auf und als Funktionsinformation f weisen die Moduldaten 7b die Information„Sägen“ auf. Als Variablen weisen die Moduldaten 7b die Punkte pl und p2 auf, wobei die Punkte pl und p2 hier wieder jeweils die Objektschnittstellenlage der Übergabeschnittstelle und der Übernahmeschnittstelle bilden. Der Punkt pl ist in diesem Ausführungsbeispiel durch die kartesischen Koordinaten X = 5, Y = 10 und Z = 4 beschrieben. Der Punkt p2 der Übergabeschnittstelle ist in diesem Ausführungsbeispiel durch die kartesischen Koordinaten X = 1, Y = 1 und Z = 1 beschrieben. The functional module 3b also forms a saw. Function module 3b has ID 2 as identifier as module data 7b. The ID 2 is, for example, the network identifier of the function module 3b. As a type, the module data 7b have the information “saw” and as function information f, the module data 7b have the information “sawing”. The module data 7b have the points pl and p2 as variables, the points pl and p2 again each forming the object interface position of the transfer interface and the takeover interface. The point pl is described in this exemplary embodiment by the Cartesian coordinates X = 5, Y = 10 and Z = 4. The Point p2 of the transfer interface is described in this exemplary embodiment by the Cartesian coordinates X = 1, Y = 1 and Z = 1.
Das Funktionsmodul 3c bildet eine Bohrstation, welche zum Bohren eines Loches in einem Objekt ausgebildet ist. Als Moduldaten 7c weist das Funktionsmodul 3c die ID 3 auf. Die ID 3 ist zum Ansteuern und/oder Adressieren des Funktionsmoduls 3c ausgebildet. Ferner weisen die Moduldaten 7c eine Typinformation und Funktionsinformationen auf. Die Typinformation weist die Information „Bohrer“ auf. Die Funktionsinformationen f weisen zwei Funktionen auf, wobei die erste Funktion die Funktion„Bohrer positionieren“ ist und die zweite Funktion „Loch bohren“ ist. Die Moduldaten 7c weisen als Variablen einen Punkt p3 auf, wobei der Punkt P3 eine Werkstück- und/oder Objektposition beim Bohren und/oder des Bohrloches beschreiben. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Punkt p3 durch die Koordinaten X = 11, Y = 16 und Z = 10 beschrieben. The functional module 3c forms a drilling station, which is designed for drilling a hole in an object. Function module 3c has ID 3 as module data 7c. The ID 3 is designed to control and / or address the function module 3c. Furthermore, the module data 7c have type information and function information. The type information shows the information "drill". The function information f has two functions, the first function being the "position drill" function and the second function being "hole drilling". The module data 7c have a point p3 as variables, the point P3 describing a workpiece and / or object position during drilling and / or the borehole. In this exemplary embodiment, point p3 is described by the coordinates X = 11, Y = 16 and Z = 10.
Das Funktionsmodul 3d ist ebenfalls eine Bohrstation wie das Funktionsmodul 7c und weist die Moduldaten 7d auf. Die Moduldaten 7d weisen die ID 4 auf, und Typinformationen und Funktionsinformationen. Die Typ- undThe function module 3d is also a drilling station like the function module 7c and has the module data 7d. The module data 7d have the ID 4, and type information and function information. The type and
Funktionsinformationen sind gleich ausgebildet wie die Typ- und Funktionsinformationen in den Moduldaten 7c. Unterschiedlich zu den Moduldaten 7c ist in den Moduldaten 7d jedoch der Punkt p3, der in diesem Ausführungsbeispiel die Koordinaten X = 11, Y = 16 und Z = 40 aufweist. Function information is of the same design as the type and function information in the module data 7c. Different from the module data 7c, however, is the point p3 in the module data 7d, which in this exemplary embodiment has the coordinates X = 11, Y = 16 and Z = 40.
Figur 5 zeigt schematisch einen Ablauf des Verfahrens und/oder eines Prozessablaufes. In einem ersten Schritt 100 werden der Prozessablauf und/oder der Prozessablaufplan von der Steuereinrichtung 6 geladen. Der Prozessablauf und/oder der Prozessablaufplan ist beispielsweise datentechnisch in der Steuereinrichtung hinterlegt. Alternativ kann der Prozessablaufplan vom Benutzer an der Steuereinrichtung erstellt werden. FIG. 5 schematically shows a sequence of the method and / or a process sequence. In a first step 100, the process flow and / or the process flow chart are loaded by the control device 6. The process flow and / or the process flow chart is stored, for example, in terms of data technology in the control device. Alternatively, the process flowchart can be created by the user on the control device.
In einem Schritt 200 werden die Funktionsmodule 3 basierend auf dem Prozessablaufplan ausgewählt und parametrisiert. Dabei ist der Prozessablaufplan beispielsweise so hinterlegt, dass dort als Parameter Typen und/oder Funktionen zur Durchführung des Prozesses hinterlegt sind. Die Steuereinrichtung 6 wählt basierend auf den Typen und/oder Funktionen und basierend auf den bereitgestellten Moduldaten 7 jeweils ein Funktionsmodul 3 zur Durchführung des jeweiligen Prozessschrittes aus. In diesem Beispiel werden Funktionsmodule 3a-3d aus Figur 4 verwendet. Beispielsweise sieht der Prozessablaufplan das Sägen eines Objektes und anschließendes Bohren vor. Die Steuereinrichtung 6 ist ausgebildet, eine der beiden Sägen 3a, 3b auszuwählen. In diesem Beispiel hat die Steuereinrichtung 6 das Funktionsmodul 3a als Säge ausgewählt und das Funktionsmodul 3c als Bohrer ausgewählt. Der Prozessablaufplan wird mit den Moduldaten 7a und 7c parametrisiert. Mittels des mit den aus den Moduldaten 7a und 7c parametrisierten Prozessablaufplans werden dann die Funktionsmodule 3a und 3c zur Durchführung der Prozessschritte angesteuert. In a step 200, the function modules 3 are selected and parameterized based on the process flow chart. The process flow chart is stored, for example, in such a way that types and / or functions for carrying out the process are stored as parameters. The Control device 6 selects a function module 3 for carrying out the respective process step based on the types and / or functions and based on the module data 7 provided. Function modules 3a-3d from FIG. 4 are used in this example. For example, the process flow plan provides for sawing an object and then drilling. The control device 6 is designed to select one of the two saws 3a, 3b. In this example, the control device 6 has selected the function module 3a as a saw and selected the function module 3c as a drill. The process flow chart is parameterized with the module data 7a and 7c. The functional modules 3a and 3c are then controlled to carry out the process steps by means of the process flowchart parameterized with the module data 7a and 7c.
In dem Prozessschritt 300 wird das Objekt mittels der Transporteinrichtung 5 zur Übernahmeschnittstelle des Funktionsmoduls 3a transportiert. Dabei wird das Objekt zu dem kartesischen Punkt pl transportiert, wobei pl die Koordinaten X = 1, Y = 3 und Z = 5 aufweist. Im Schritt 400 wird das Funktionsmodul 3a zum Durchführen eines Sägeschrittes angesteuert. In dem Sägeschritt wird das Objekt gesägt. Das Sägen erfolgt mit dem Funktionsmodul 3a. In process step 300, the object is transported by means of the transport device 5 to the takeover interface of the functional module 3a. The object is transported to the Cartesian point pl, where pl has the coordinates X = 1, Y = 3 and Z = 5. In step 400, the function module 3a is activated to carry out a sawing step. The object is sawn in the sawing step. The sawing is done with the function module 3a.
In dem Transportschritt 500 wird das gesägte Objekt von dem Funktionsmodul 3a zu dem Funktionsmodul 3c transportiert. Dabei wird der Transport von der Übergabeschnittstelle des Funktionsmoduls 3a zu dem Bohrpunkt p3 des Funktionsmoduls 3c transportiert. Der Transport erfolgt also von den kartesischen Koordinaten X = 4, Y = 1 und Z = 3 zu den kartesischen Koordinaten X = 11, Y = 16 und Z = 10. In dem Schritt 600 wird das Funktionsmodul 3c zur Durchführung der Funktionen Bohrer positionieren und Loch bohren angesteuert. Nach der Durchführung des Schrittes 600 erfolgt ein Abholschritt 700. In dem Abholschritt 700 wird das bearbeitete Objekt 2b abgeholt, beispielsweise mittels der Transporteinrichtung 5. Die Abholung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel vom Punkt p3 des Funktionsmoduls 3c, also vom kartesischen Punkt X = 11, Y = 16 und Z = 40. In the transport step 500, the sawn object is transported from the function module 3a to the function module 3c. The transport is transported from the transfer interface of the function module 3a to the drilling point p3 of the function module 3c. The transport thus takes place from the Cartesian coordinates X = 4, Y = 1 and Z = 3 to the Cartesian coordinates X = 11, Y = 16 and Z = 10. In step 600, the function module 3c for positioning the functions will position and Drill hole controlled. After step 600 has been carried out, a pick-up step 700 takes place. In the pick-up step 700, the processed object 2b is picked up, for example by means of the transport device 5. In this exemplary embodiment, pick-up takes place from point p3 of function module 3c, that is to say from the Cartesian point X = 11, Y = 16 and Z = 40.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Automatisierungsanalage (1) zur Durchführung eines Prozessablaufs, mit mindestens einem Funktionsmodul (3) zur Durchführung eines 1. Automation system (1) for carrying out a process sequence, with at least one function module (3) for carrying out a
Prozessschrittes (9a, 9b) des Prozessablaufs, wobei das Funktionsmodul (3) mindestens eine Objektschnittstelle (4a, 4b) und Moduldaten (7) aufweist, mit einer Transporteinrichtung (5) zur Übergabe eines Objekts (2a, 2b) an und/oder zur Übernahme des Objekts (2a, 2b) von der Objektschnittstelle (4a, 4b), mit einer Steuereinrichtung (6) zur Steuerung des Funktionsmoduls (3) basierend auf einem Prozessablaufplan (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) ausgebildet ist, den Prozessablaufplan (8) basierend auf den Moduldaten (7) zu parametrisieren. Process step (9a, 9b) of the process sequence, the functional module (3) having at least one object interface (4a, 4b) and module data (7), with a transport device (5) for transferring an object (2a, 2b) to and / or for Transfer of the object (2a, 2b) from the object interface (4a, 4b) with a control device (6) for controlling the function module (3) based on a process flow chart (8), characterized in that the control device (6) is designed, parameterize the process flow chart (8) based on the module data (7).
2. Automatisierungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduldaten (7) eine Funktionsinformation (f) des Funktionsmoduls (3) umfassen. 2. Automation system (1) according to claim 1, characterized in that the module data (7) comprise functional information (f) of the functional module (3).
3. Automatisierungsanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduldaten (3) eine Objektschnittstellenlage umfassen. 3. Automation system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the module data (3) comprise an object interface location.
4. Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Moduldaten (3) eine Information über einen Typ des Funktionsmoduls (3) umfassen. 4. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the module data (3) comprise information about a type of the functional module (3).
5. Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Moduldaten (3) einer Funktion des Moduls (3) Funktionsparameter zugeordnet sind. 5. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the module data (3) a function of the module (3) function parameters are assigned.
6. Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (3) mindestens zwei 6. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the functional module (3) at least two
Objektschnittstellen (4a, 4b) aufweist, wobei eine der Objektschnittstellen eine Übernahmeschnittstelle (4a) zur Übernahme des Objekts (2a) von der Has object interfaces (4a, 4b), one of the object interfaces having a takeover interface (4a) for taking over the object (2a) from the
Transporteinrichtung (5) bildet und eine der Objektschnittstellen (4a, 4b) eine Übergabeschnittstelle (4b) zur Übergabe eines bearbeiteten Objekts (2b) an die Transporteinrichtung (5) bildet. Forms transport device (5) and one of the object interfaces (4a, 4b) forms a transfer interface (4b) for transferring a processed object (2b) to the transport device (5).
7 Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (3) ausgebildet ist, die Moduldaten (7) an die Steuereinrichtung (7) zu senden. 7 automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the functional module (3) is designed to send the module data (7) to the control device (7).
8. Automatisierungsanalage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (6) den Prozessablauf als eine Administration-shell umfasst. 8. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (6) comprises the process flow as an administration shell.
9. Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein mindestens zwei Funktionsmodule (3) mit gleicher Funktion, wobei die Steuereinrichtung (6) ein Auswahlmodul zur Auswahl eines ausgewählten Funktionsmoduls (3) zur Durchführung des Prozessschritts (9a,9. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least two function modules (3) with the same function, the control device (6) a selection module for selecting a selected function module (3) for carrying out the process step (9a,
9b) aus den mindestens zwei Funktionsmodulen (3) gleicher Funktion. 9b) from the at least two function modules (3) of the same function.
10. Automatisierungsanlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Auswahl des ausgewählten Funktionsmoduls (3) auf einer 10. Automation system (1) according to claim 9, characterized in that the selection of the selected function module (3) on a
Effektivitätsbewertung basiert. Effectiveness assessment based.
11. Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (6) zu Typen von 11. Automation system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the control device (6) to types of
Funktionsmodulen und/oder zu Funktionen von Funktionsmodulen (3) eine Information zu den benötigten und/oder abzurufenden Parameter hinterlegt ist. Function modules and / or functions of function modules (3), information about the parameters required and / or to be retrieved is stored.
12. Funktionsmodul, insbesondere für eine Automatisierungsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Funktionsmodul Moduldaten (7) aufweist, wobei die Moduldaten (7) eine Funktionsinformation (f), eine 12. Function module, in particular for an automation system (1) according to one of the preceding claims, wherein the function module has module data (7), the module data (7) having function information (f), a
Objektschnittstellenlage und/oder eine Information über den Typ des Object interface location and / or information about the type of
Funktionsmoduls (3) umfassen Function module (3) include
13. Verfahren zur Durchführung eines Prozessablaufes, insbesondere mit der Automatisierungsanalage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Prozessablauf eine Mehrzahl an Prozessschritten (9a, 9b) aufweist, wobei die Prozessschritte (9a, 9b) mit mindestens einem Funktionsmodul (3a) durchgeführt werden, wobei das Funktionsmodul (3) eine Objektschnittstelle (4a, 4b) und die Moduldaten (7) aufweist, wobei die Funktionsmodule (3) mittels einer Steuereinrichtung (5) basierend auf einem Prozessablaufplan (8) gesteuert werden, wobei der Prozessablaufplan (9) ein parametrisierter Prozessablaufplan (8) ist, wobei die Funktionsmodule (3) der Steuereinrichtung (5) die Moduldaten13. Method for carrying out a process flow, in particular with the automation system according to one of claims 1 to 11, wherein the process flow has a plurality of process steps (9a, 9b), the process steps (9a, 9b) being carried out with at least one function module (3a) The function module (3) has an object interface (4a, 4b) and the module data (7), the function modules (3) being controlled by means of a control device (5) based on a process flowchart (8), the process flowchart (9 ) is a parameterized process flow chart (8), the function modules (3) of the control device (5) containing the module data
(7) bereitstellen, wobei die Steuereinrichtung (5) den Prozessablaufplan (8) basierend auf den Moduldaten (7) parametrisiert. (7), the control device (5) parameterizing the process flow chart (8) based on the module data (7).
14. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit, dem Funktionsmodul nach Anspruch 12 oder der Automatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt wird. 14. Computer program for performing the method according to claim 13, if the computer program is executed on a computer unit, the function module according to claim 12 or the automation system according to one of claims 1 to 11.
15. Speichermedium, wobei das Speichermedium das Computerprogramm nach Anspruch 14 umfasst. 15. The storage medium, the storage medium comprising the computer program according to claim 14.
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