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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fertigungs-Verfahren für Kraftfahrzeuge, bei dem während eines Montageprozesses an aufeinander folgenden Montagestationen elektronische Einheiten verbaut werden. Bei diesen Einheiten handelt es sich um Steuergeräte und / oder Baugruppen.
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Während der Fertigung von Fahrzeugen werden üblicherweise diese Einheiten teilweise an separaten Vormontageplätzen programmiert, d.h. mit Programmen und/oder Daten für den Einsatz im zugeordneten Fahrzeug versehen Alternativ wird einer von mehreren bereits in den Steuergerät/den Baugruppen vorhandenen Programm- und Datensätzen ausgewählt (sog. Variantencodierung). Bedingt durch häufig auftretende elektromagnetische Störungen ist es in der Regel nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich, innerhalb der Montagelinie Programme- und/oder Daten beispielsweise drahtlos in das Fahrzeug einzuspielen.
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Das übliche Verfahren ist auf Grund der Mehrzahl von Programmierplätzen, die in der Regel unkoordiniert ihre Programmieraufgaben durchführen, störanfällig. Da an den Programmierplätzen im Allgemeinen nicht sequenzparallel zur Montagelinie gearbeitet wird, sind Aufwände zur Re-Sequenzierung und zur sequenzgenauen Zusteuerung der bereits programmierten Einheiten zur Montagelinie erforderlich. Die Bandendeprogrammierung ist zeitaufwändig und verlangsamt den Produktionsfluss. Zudem können Fehler, die während der zahlreichen Programmiervorgänge auftreten, nur schwer und in der Regel erst nachträglich am Bandende erkannt werden.
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Aus der
DE 101 57 578 A1 ist es bekannt, mehrere Steuergeräte bei der Fertigung des Fahrzeugs mit Hilfe eines mobilen Programmiergeräts mit den entsprechenden Daten zu versehen, die vorbereitend aus einer Ladestation in das Programmiergerät übertragen werden. Das Programmiergerät verbleibt während des Programmiervorgangs der Steuergeräte im Fahrzeug. Hierfür ist demnach das Programmiergerät erforderlich, das an das Fahrzeugbordnetz angeschlossen und von diesem getrennt werden muss. Daraus ergibt sich ein nicht unbeachtlicher fertigungstechnischer Aufwand, von der Verschleiß- und Beschädigungsgefahr sowie dem logistischen Aufwand für den Transport zur Ladestation und vom und zum jeweiligen Fahrzeug ganz zu schweigen.
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Das Dokument
EP 1 574 396 A2 offenbart ebenfalls ein Fertigungs-Verfahren für Kraftfahrzeuge, bei dem während eines Montageprozesses an aufeinanderfolgenden Montagestationen elektronische Einheiten verbaut werden.
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Das Dokument
DE 100 00 337 A1 offenbart eine Verwaltungsvorrichtung eines Fahrzeugs, die mindestens eine Funktionseinheit und eine zugehörige, parametrierbare Steuereinheit aufweist. Die Verwaltungsvorrichtung weist eine im Fahrzeug eingebaute Parametriereinheit auf, die mit der Steuereinheit operativ verbunden ist.
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Das Dokument
DE 43 15 494 C1 offenbart eine Anordnung zur Programmierung von nachzurüstenden oder auszutauschenden Steuergeräten in einem mehrere Steuergeräte beinhaltenden Kraftfahrzeug.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine prozesssichere und schnelle Programmierung und Datenbefüllung der elektronischen Einheiten während des Fertigungs-Verfahrens ermöglicht.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Die Zentraleinheit ist eines der ohnehin im Fahrzeug verbauten Steuergeräte, das zusätzlich zu seiner eigentlichen Funktion während des Fahrzeugbetriebs die Programmierung und Datenbefüllung der anderen Steuergeräte vornimmt. Unter Programmierung und Datenbefüllung sind kurzgefasst alle datentechnischen Maßnahmen zu verstehen, die dazu dienen, die jeweiligen Steuergeräte in den funktionsfähigen Zustand zu versetzen. Es handelt sich dabei unter anderem auch um Inbetriebnahme-/Konfigurations-/Prüfaufgaben.
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Selbstverständlich können sich auch zwei Steuergeräte zusammen diese Funktion der Zentraleinheit übernehmen. Vorteilhaft ist es, als Zentraleinheit ein Steuergerät zu verwenden, das zu einem frühen Stadium des Fertigungsprozesses in das Fahrzeug eingebaut wird. Dadurch wird sichergestellt, dass bei Fertigungsende alle Steuergeräte mit ihren Programmen und Daten geladen und damit funktionsfähig sind.
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Die für die oben beschriebene erfindungsgemäße und zusätzliche Funktion der Zentraleinheit erforderlichen Informationen/Applikationen können in der Zentraleinheit vor ihrem Verbau bereits vorhanden sein oder aber nach ihrem Verbau vorzugsweise über einen mobilen Massenspeicher (USB-Stick) eingeladen werden. Das Einbringen vor dem Verbau kann, wie an sich aus der
DE 101 57 578 A1 bekannt, durch eine Ladestation erfolgen.
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Zusätzlich kann die Zentraleinheit mit Hilfe einer integrierten oder rückbaubaren, auch drahtlosen Kommunikationsschnittstelle während des Fertigungsprozesses eine Kommunikation nach außen durchführen und beispielsweise einen Fehler an eine zentrale Fertigungssteuereinrichtung signalisieren.
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Bei der Erfindung wird die Programmierung / Datenbefüllung der Einheiten in der Montagelinie ohne ein separates Programmiergerät vorgenommen. Jedes der Steuergeräte wird über das Bordnetz funktionsfähig gemacht. Auch große Datenmengen lassen sich sicher und zuverlässig zu den einzelnen Steuergeräten bringen..
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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung beschäftigt sich mit der zusätzlichen Aufgabe, die während der Montage sukzessive im Fahrzeug verbauten Einheiten zu initialisieren und zu prüfen. Die zugehörigen Initialisierungs- und Prüfinformationen können wie die fahrzeugindividuellen Programme und / oder Daten vorbereitend in die Zentraleinheit geladen oder nach dem Verbau der Zentraleinheit ebenfalls über einen mobilen Massenspeicher in die Zentraleinheit eingebracht werden.
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Damit lassen sich bisher nicht für diesen Zweck nutzbare Bandbereiche für die Programmierung, Datenbefüllung, Initialisierung und Prüfung nutzen bzw. effizienter nutzen. Auch mit großen Datenvolumina/Datenaufkommen können Initialisierungs- und Prüfvorgänge des Fahrzeuges in der Montagelinie kontinuierlich durchgeführt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben und werden im Folgenden an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt vereinfacht einen Ausschnitt aus einer Montagelinie für Fahrzeuge.
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Ein Fahrzeug 1 durchläuft in der mit „Production Line“ bezeichneten Montagelinie nacheinander eine Reihe von Montageplätzen, die mit 2-10 bezeichnet sind. Dabei werden an zwei Montageplätzen 5 und 6 alle elektronischen Einheiten (nicht dargestellt) verbaut. Am vorhergehenden Montageplatz 4 wird eines der Steuergeräte, das als Zentraleinheit 11 bezeichnet ist, in das Fahrzeug eingebaut,
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Die Zentraleinheit 11 enthält sämtliche für die Montage des betreffenden Fahrzeuges notwendigen Informationen (Steuergeräte-Programme und - Daten, Codierdaten, Freischaltdaten, Fahrzeugauftragsdaten, Inbetriebnahmereihenfolge ...) und optional auch Tools (Programmiertools, Codiertools, ...). Diese Daten und Tools werden in einer Ladestation 12 auf Basis von durch ein Leitsystem 13 bereitgestellten Informationen in die Zentraleinheit 11 eingebracht. Alternativ können sie der Zentraleinheit 11 auch durch einen tauschbaren und entsprechend vorgeladenen Massenspeicher zugeführt werden. Das Vorladen der wechselbaren Massenspeicher kann dabei analog der Arbeitsweise der Ladestation 12 erfolgen.
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Liegen alle Varianten der Einheiten in diesen bereits vor, können diese über eine Schnittstelle auf einen Auftrag hin parametriert werden (nicht dargestellt). Die Inbetriebnahmereihenfolge wird z.B. aus einem „Prüfplan“ zusammen mit Regeln und Restriktionen aus der jeweiligen Werksstruktur und dem Fahrzeugauftrag generiert.
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Sobald die Zentraleinheit 11 in das Fahrzeug eingebracht wird, wird eine Verbindung zum Fahrzeugbordnetz und zur Spannungsversorgung des Fahrzeugs 1 hergestellt. Dadurch wird die Zentraleinheit 11 mit Spannung versorgt und beginnt mit ihrer Arbeit, indem es die Programmierung sowie die Prüfungs- und Inbetriebnahmesequenzen (automatisch und autark) für sich selbst und die anderen Steuergeräte ausführt.
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Die Zentraleinheit 11 fährt mit dem Fahrzeug entlang der Produktionslinie. Alle für die Programmierung und Daten-Beladung der an den Montageplätzen 5 und 6 eingebauten elektronischen Einheiten erforderlichen Daten und Tools sind in der Zentraleinheit 11 vorhanden und werden bedarfsgerecht eingesetzt und / oder von der Zentraleinheit 11 an diese Einheiten überspielt.
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Nach Beendigung von (Teil-)Prüfungen sendet die Zentraleinheit 11 drahtlos Status-Informationen der Prüfungen an das Leitsystem 13. Die Steuergeräte einschließlich der Zentraleinheit 11 sind funktionsfähig und verbleiben im Fahrzeug.
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Bei Verwendung von wechselbaren Massenspeichern 11' werden diese am anschließenden Montageplatz 7 wieder aus dem Fahrzeug 1 entfernt und zurück zur Ladestation 12 gebracht. Dort werden sie mit den Daten/Programmen usw. für ein nächstes Fahrzeug beladen, welches analog dem oben beschriebenen Prozess behandelt wird. Optional können weitere Informationen über die Inbetriebnahme des vorangegangenen Fahrzeuges, die bisher noch nicht erfasst wurden, ausgelesen und gesichert werden.
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Der Massenspeicher 11' kann allein mit den Daten/Programmen in der Ladestation 12 geladen werden und in die Zentraleinheit 11 eingesetzt werden. Die Zentraleinheit 11 übernimmt dann die eigene Programmierung und Beladung mit Daten und steuert auch die entsprechenden Vorgänge für die anderen Steuergeräte. Der Massenspeicher 11' kann auch nur zum Teil, z.B. für alle übrigen Steuergeräte mit diesen Daten/Programmen in der Ladestation 12 beladen werden, während die Zentraleinheit 11 separat in der Ladestation entsprechend vorbereitet wird.
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Die Zentraleinheit 11 kann zusätzlich Handlungsanweisungen auf einem im Fahrzeug befindlichen Display oder auch per drahtloser Bildübertragung auf neben der Montagelinie stehende Monitore für die Werker visualisieren (nicht dargestellt) und auch Quittierungen von Werker-Handlungen entgegennehmen (direkt auf dem Display, z.B. per Touchscreen oder über separate Tasten, die auch Tasten des Fahrzeuges sein können) (ebenfalls nicht gezeigt).
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Die Zentraleinheit 11 kann Rückmeldungen über den Ablauf und den Erfolg der durchgeführten Beschaltungen an das Leitsystem 13 senden. Durch die Intelligenz der Zentraleinheit 11 ist der erforderliche Datenaustausch zum Leitsystem 13 minimal. Hierdurch werden die Anforderungen an eine Infrastruktur zur drahtlosen Datenübertragungen minimiert. Diese Schnittstelle gewährleistet auch die Dokumentation von z.B. dokumentationspflichtigen Daten.
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Kontrollstationen 14 liefern auf Basis der Informationen des Leitsystems an beliebiger Stelle und beliebig gefiltert Informationen über den Status der Fahrzeuge in der Montagelinie.
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Zusammengefasst ergeben sich die Vorteile der Erfindung wie folgt:
- Die Zentraleinheit 11 kann Fahrzeuge selbständig in Betrieb nehmen (konfigurieren, prüfen, Montagefortschritt anzeigen). Sie erkennt den Montagefortschritt und startet die erforderlichen Konfigurations- und Prüfroutinen. Sie meldet Fehler sofort oder zu bestimmten Positionen in der Montagelinie an das Leitsystem 13, so dass ggf. eine Nacharbeit unter Einsatz der erforderlichen Ersatzteile/ Messgeräte zur Fehlerbehebung frühest möglich durchgeführt werden kann. Bei geeigneter drahtloser Infrastruktur (bei WLAN in Form eines dichten Netzwerks von Access-Points) kann die Zentraleinheit 11 auch zur Fahrzeugverfolgung eingesetzt werden. In diesem Fall kann die Kontrollstation 14 auch für die exakte Darstellung der Fahrzeugposition verwendet werden.