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Technisches Gebiet
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Diese
Offenbarung betrifft eine adaptive Programmierung von Maschinen
in einer Produktionsumgebung.
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Hintergrund
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In
großen
Fertigungs- und Montagewerken, wie beispielsweise in jenen, die
bei der Kraftfahrzeugfertigung verwendet werden, können Hunderte
von Stationen, die aus mehreren Maschinen bestehen, gleichzeitig
arbeiten. In einer großen
Produktionsumgebung kann die Produktionslinie Kilometer von Fördersystemen umfassen.
Der Arbeitsablauf umfasst Einheiten von Produktion, Paletten, Mitnehmern,
Produkt und Teilen, ist jedoch nicht darauf beschrankt. Eine Station
kann eine einzelne oder mehrere Maschinen umfassen. In einem Montagewerk
kann eine Station unbemannt sein oder einen Mitarbeiter umfassen.
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Ein
Puffer ist ein Speicherbereich, wie beispielsweise ein Fördersystem,
ein Silo für
den Transport (d.h. Gabelstapler, Förderwagen, Lastwagen, etc.)
zwischen Stationen oder einfach eine Stelle auf dem Boden. Ein stromaufwärtiger Puffer
und ein stromabwärtiger
Puffer können
allgemein Teile über
einen standardmäßigen Prozesslagerbestand
hinaus fassen. Wenn ein Puffer leer ist, "verhungert" die Station, die von diesem Puffer bezieht.
Wenn ein Puffer voll ist, wird die Station, die diesen Puffer versorgt,
blockiert.
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In
einem Fertigungs-, Montage- oder Produktionswerk oder jedem anderen
Typ von Werk werden Prozesse zum Betrieb der Maschinen durch Verfahrens-
und Betriebsingenieure vorgeplant. Während einer Vorbereitung für die Produktion
unterteilt eine Verarbeitung für
Montagearbeitsgänge
den Produktionsprozess in Komponenten und ordnet einzelnen Robotern
oder Maschinen Aufgaben zu. Maschinen, wie beispielsweise Schweißmaschinen,
sind ausgestaltet, um in mehreren Dimensionen zu arbeiten, und sind
programmierbar, um spezifische Punkte an einem Produkt zu schweißen. Andere
Maschinen, die Bolzenschweiß-
oder Klebstoffaufbringungsmaschinen umfassen, sind auch auf eine ähnliche
Weise ausgestaltet.
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Sobald
der Werksprozess festgelegt ist, werden insbesondere die Schweißroboter
manuell einem starren Satz von Schweißsequenzen zugeordnet. In dem
Fall, dass sich Umgebungsbedingungen ändern, d.h., dass eine Maschine
oder Station aus Fehlfunktions- oder anderen Gründen aus der Linie genommen
wird, kann die Produktion stoppen. In dem Fall, dass es einen Maschinenstopp
gibt, ermöglicht
ein manuelles Umleiten eines Produkts zu einer Maschine, die programmiert
ist, um auf dieselbe Weise zu arbeiten wie die gestoppte Maschine,
ein Fortsetzen der Produktion.
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Ein
manuelles Neuzuteilen der Arbeit von einer angehaltenen Maschine
oder Station an eine Betriebsstation erfordert viele physikalische
Schritte und viel Zeit. Oftmals findet jedoch kein manuelles Umleiten
statt, und die Linie bewegt sich nicht wieder, bevor die gestoppte
Maschine neu gestartet wird. In jedem Fall werden stromaufwärtige Puffer
blockiert und werden stromabwärtige
Puffer erschöpft.
In dem Fall, dass Einstellungen der Produktion benötigt werden,
wird eine Neuzuordnung zum Ausgleichen von Arbeitsbelastungen, Ermöglichen
von Produktänderungen
oder Reagieren auf Ausfallzustände
einzelner Geräte
manuell erreicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Hierin
sind ein System, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum adaptiven
Programmieren von Maschinen in einer Montagelinie zum Ändern ihrer
Betriebssequenz in Echtzeit in Ansprechen auf Umgebungszustände beschrieben.
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Das
System umfasst ein Empfangsmodul zum Empfangen von Planungsdaten
von einer Prozessplanungsdatenbank, ein Sequenzmodul zum Festlegen
einer oder mehrerer Prozesssequenzen für jede Maschine und ein Umgebungszustandsempfangsmodul
zum Empfangen von Umgebungszustandsdaten, ein Regelmodul, das Umgebungszustandsdaten
verarbeitet, und ein Routing-Modul zum Neuzuteilen von Ressourcen, wenn
eine Abweichung von den Planungsdaten vorliegt, wie durch die Umgebungszustandsdaten
reflektiert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein System, das ein Planungsmodul zum Empfangen eines Prozesseingangs
und Ausgeben von konfigurierten Daten an einen Punktzuordnungsserver
umfasst, der in Echtzeit Einstellungen der Betriebssequenzen von
Robotern und Maschinen vornehmen kann;
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2 zeigt
eine Montage- oder Fertigungsvorrichtung mit mehreren parallelen
Stationen, die derart miteinander verbunden sind, dass, wenn ein
Punktzuordnungsserver Anweisungen zum Umleiten eines Jobs von einer
Station zu einer anderen erzeugt, die Vorrichtung zu dieser Neuverteilung
physikalisch fähig
ist;
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3 zeigt
ein zentralisiertes System, das ein Planungsmodul und Jobeingabekorrelationsmodule
sowie Überwachungs-
und Fehlerberichterstattungsmodule umfasst;
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4 zeigt
ein Verfahren zum Ausführen
der durch die Systeme und Vorrichtungen von 1–3 vorgenommenen
Schritte.
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Detaillierte Beschreibung
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In
dem Fertigungs- und Montageprozess können bestimmte Roboter und
Maschinen mehrere Aufgaben ausführen.
In dem durch diese Beschreibung bereitgestellten Beispiel ist der
Roboter oder die Maschine ein Schweißroboter. Es wird deutlich,
dass diese Beschreibung auf jeden Typ von Roboter oder Maschine
angewandt werden kann, der in dem Fertigungs- oder Montageprozess
verwendet wird.
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Es
sind nun bestimmte Schweißroboter
mit einer sechsachsigen integrierten Auslegung verfügbar, die aufgrund
einer Auslegungslösung,
die für
einen spezifischen Programmpfad ausgestaltet ist, frühere Anforderungen
einer starren Bewegungssequenz beseitigt. Zusätzlich umfassen diese Roboter
geometriebasierte Überlagerungszonen,
die eine pseudozufällige
Bewegungssequenzbildung ermöglichen.
Die Verwendung von Servoschweißpistolen
liefert einen größeren Bereich
von Schweißbedingungen,
die die Gesamtsystemflexibilität
verbessern. Ferner erhöht
der Über gang
zu Schnittstellen vom Typ mit Objektvariablen von Bitmaps die Bequemlichkeit
und Größe eines
Datenaustauschs von Eingangsdaten zu Ausgangsdaten. Daher hat sich
der Bewegungsbereich von Robotern und Maschinen sowie ihre Fähigkeit,
von einem entfernten Ort programmiert zu werden, vergrößert.
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Diese
Erfindung kann in Form von jeder Anzahl von computerimplementierten
Prozessen und Vorrichtungen zum Ausführen jener Prozesse ausgeführt sein.
Ausführungsformen
der Erfindung können
in Form eines Computerprogrammcodes ausgeführt sein, der Anweisungen enthält, die
auf konkreten Medien, wie beispielsweise Disketten, CD-ROMs, Flash-Einrichtungen, Festplatten
oder jedem anderen von einem Computer lesbaren Speichermedium umfasst
sind, wobei, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer geladen
und durch diesen ausgeführt
wird, der Computer zu einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung wird. Die
vorliegende Erfindung kann auch in Form von Computerprogrammcode
umfasst sein, z.B. entweder in einem Speichermedium gespeichert,
in einen Computer geladen und/oder durch diesen ausgeführt oder über ein Übertragungsmedium übertragen
werden, wie beispielsweise über
eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, über Faseroptik oder über elektromagnetische
Strahlung, wobei, wenn der Computerprogrammcode in einen Computer
geladen und durch diesen ausgeführt
wird, der Computer zu einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung wird. Bei
einer Implementierung auf einem Universalmikroprozessor konfigurieren
die Computerprogrammcodesegmente den Mikroprozessor, um spezifische
Logikschaltkreise zu erzeugen.
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Bitmaps,
Zustandstabellen, Nachrichtenzeichenketten oder andere Datentypen,
die ein von einer Maschine lesbares Format aufweisen (oder in eines übersetzt
werden können),
können
einen Eingang liefern, der gemäß dem Verfahren,
das durch das System von 1, 2 und 3 ausgeführt wird,
verarbeitet und in Anweisungen für
einen Roboter oder eine Maschine übersetzt werden kann. Eine
automatisierte Prozessplanung und Werksvernetzung (plant floor networking)
wie in dieser Offenbarung beschrieben kann ausgestaltet sein, um
die Prozessdaten in Form einer von einem Menschen lesbaren Datentabelle
zu empfangen.
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Bezug
nehmend auf 1 ist ein System gezeigt, das
ein Planungsmodul 102 zum Empfangen eines Prozesseingangs 103 an
einer Datenbank 104 und zum Ausgeben von konfigurierten
Daten wie nachstehend ausführlich
beschrieben an einen Punktzuordnungsserver 106 umfasst.
Wenn Prozesseingangsdaten verändert
werden, um einen primären
Prozess für
eine Linie, ein Liniensegment, eine Station oder eine einzelne Maschine
zu definieren, werden die Schweißpunkte für diesen Prozess durch ein
Sequenzmodellerstellungsmodul 108 identifiziert. Es werden
auch Hilfsschweißpunktsequenzen
identifiziert, die durch eine bestimmte Maschine ausgeführt werden
können
und mit den Prozessen in Korrelation stehen, die entweder an verschiedenen
Linien oder an Stationen entlang der gleichen Linie stattfinden
können.
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Es
können
von einem Computer erzeugte Simulationen der primären und
Hilfssequenzen durch das Simulationsmodul 110 ausgeführt werden,
das mit einem Optimierungsmodul 112 in Verbindung steht.
Die Simulationen und Optimierungen werden durch einen Prozessor
ausgeführt,
der Standardsimulations- und -optimierungsanweisungen ausführt. Die
Optimierungsmodelle umfassen jene zum Minimieren des Einflusses
des Ausfalls auf die Durchsatzrate. Beispielsweise kann die direkte
Lösung
der Mixed Integer Programmierung (MIP) unter Verwendung des mathematischen
OPLStudio-Solver-Pakets verwendet werden. Daher werden vier MIP-Modelle für verschiedene
Variationen des Problems formuliert: i) eine Einzelroboterersatzstrategie;
ii) eine Mehrfachroboterersatzstrategie; iii) eine Mehrfachroboterersatzstrategie
mit einer Beschränkung
der Anzahl von Ersatzrobotern; und iv) eine Mehrfachroboterersatzstrategie
mit einer linearen Takt- oder Zykluszeitschätzung.
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Als
ein nachstehend gezeigtes Beispiel kann das Einzelroboterersatzmodell
(SRB-Modell von Single-Robot-Backup-Modell) annehmen, dass der Übernahmeplan
durch einen einzelnen Roboter ausgeführt wird. Alle Gruppen von
Punkten, die ursprünglich
zu den ausgefallenen Robotern gehörten, werden einem einzelnen
Roboter neu zugeteilt, was die Bedingungen erfüllt und den Durchsatzverlust
minimiert. Das Ziel bei dem SRB-Modell ist, den Ersatzroboter optimal
auszuwählen.
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Die
Zielfunktion (1) minimiert die Systemzykluszeit, d. h. maximiert
entsprechend die Durchsatzrate. Die Zykluszeitbedingung (2) erzwingt,
dass die Systemzykluszeit größer oder
gleich der Montagezeit des am stärksten
belasteten Roboters ist. Die Montagezeit eines einzelnen Betriebsroboters
besteht aus zwei Komponenten, wie es auf der linken Seite des Bedingungssatzes
(2) zu sehen ist. Die erste Komponente erfasst die konstante Montagezeit,
nämlich
die anfängliche
Montagezeit eines spezifischen Roboters vor einem Ausfall irgendeines
Roboters. Die zweite Komponente enthält die zusätzliche Montagezeit, die einem
arbeitenden Roboter hinzugefügt
wird, wenn er einen ausgefallenen Roboter ersetzt. Bedingung (3)
stellt sicher, dass ein einzelner Roboter die Übernahme ausführt. Die
Punktübernahmebedingung
(4) stellt sicher, dass ein einzelner Betriebsroboter jede Gruppe
von Punkten übernimmt,
die zuvor durch die ausgefallenen Roboter verarbeitet wurden. Gemäß der Übernahmemachbarkeitsbedingung
(5) wird keine übernommene
Gruppe von Punkten durch einen anderen arbeitenden Roboter als den
verarbeitet, der als Ersatz für
den ausgefallenen Roboter ausgewählt
wurde. Die Fähigkeitsbedingung
(6) stellt sicher, dass die ersetzten Gruppen von Punkten nur Robotern
zugeteilt werden, die dazu fähig
sind, diese Gruppen zu verarbeiten. Die Bedingungssätze (7)
und (8) sind Vorgängerbedingungen.
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Gemäß diesen
Bedingungen werden die ausgefallenen Gruppen von Punkten verarbeitet,
nachdem ihre unmittelbaren Vorgänger
fertig geworden sind, und bevor mit ihren unmittelbaren Nachfolgern
begonnen wird. Wie in 1 gezeigt werden bei diesem
Modell alle ersetzten Gruppen von Punkten dem gleichen Übernahmeroboter
zugeteilt, und daher besteht keine Notwendigkeit, die Vorgängerbeziehungen
zwischen den ausgefallenen Gruppen zu berücksichtigen. Die Bedingungssätze (9)
und (10) sind Ganzzahligkeitsbedingungen und (11) ist eine Nichtnegativitätsbedingung
der Zykluszeit c.
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Es
folgt das SRB-Modell, dargestellt in mathematischen Termen: Minimiere c (1)
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In
Abhängigkeit
von:
xr ≥ rmir ∀i ∊ IF, ∀r ∊ RW (5) rmir ≤ CMir ∀i ∊ IF, ∀r ∊ RW (6) rmir ∊ {0, 1} ∀i ∊ IF, ∀r ∊ RW (9) xr ∊ {0, 1} ∀r ∊ R (10) c ≥ 0 (11) -
Durch
Ausführen
von Simulationen des primären
Prozesses und von Hilfsprozessen und dann Optimieren ihrer Sequenzen
kann das Planungsmodul 102 einen Plan für den Punktzuordnungsserver
erzeugen, um Ressourcen zuzuteilen und neu zuzuteilen, wenn eine
Abweichung von den Planungsdaten vorliegt, die einem Roboter durch
das Lehrmodul 114 beigebracht werden. Es ist auch ein Schleifenrücksprung
zu dem Sequenzmodellerstellungsmodul 108 an jeder Stelle
in dem Prozess, wie beispielsweise dem Simulationsmodell 110,
verfügbar,
um die Sequenz zu ändern,
indem beispielsweise ein neuer Prozesseingang von der Prozesseingangsdatenbank 104 hinzugefügt wird.
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Die
hierin betrachteten Module können
Zwischenschritte bereitstellen, um eine Sequenzbildung, eine Simulation,
eine Optimierung und eine Belehrung des Planungsmoduls 102 zu
erzeugen. Während
die Modulprozesse nicht notwendigerweise in der hierin beschriebenen
Reihenfolge oder auf die hierin beschriebene Weise erreicht werden,
kann dennoch ein Ändern
der Schweißsequenzen
von parallelen und/oder sequentiellen Robotern gemäß Daten
einer Punktzuordnungstabelle in Ansprechen auf eine Umgebungsdateneingabe erreicht
werden.
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Die
durch das Planungsmodul 102 ausgeführten Schritte erzeugen eine
Punktzuordnungstabelle 116. Die Punktzuordnungstabelle
umfasst Sequenzen von Hilfspunkten, die ein spezifischer Roboter
und spezifische Schweißgeräte erreichen
und ausführen
können.
Eine Regeltabelle wie die Punktzuordnungstabelle 116 kann
korrelierte Daten für
ein schnelles Zugreifen auf alternative Sequenzen umfassen, wenn
eine primäre Schweißsequenz
einer bestimmten Maschine oder Station unterbrochen wird. Eine Datenbankteilmenge
der in der Regeltabelle gespeicherten Informationen kann machbare
Punkte für
ein Gerät
umfassen, die Geoset- und
Respot-Schweißstellen
umfassen. Geoset-Schweißstellen
sind Schweißstellen,
die die geometrische Beziehung mehrerer Teile eines Aufbaus fixieren,
während
jene Teile eingespannt sind. Dahingegen sind Respot-Schweißstellen
die verbleibenden Schweißstellen,
die die notwendige Stärke
für den
Aufbau bereitstellen, um die Anforderungen einer spezifischen Anwendung
zu erfüllen,
und die nicht aufgebracht werden müssen, während sich die Teile in einer
eine spezifische Geometrie festlegenden Spannvorrichtung befinden.
Die Regeltabelle kann während
des Produktionszyklus sowie während
des Lehrprozesses aktualisiert werden. Zusätzlich kann das Lehrmodul 114 ferner
einen Eingang in den Punktzuordnungsserver 106 für die anfänglichen Sequenzanweisungen
an eine Maschine durch einen Sequenzintegrator 118 bereitstellen.
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Kurz
Bezug nehmend auf 2 ist eine Montage- oder Fertigungsvorrichtung
mit mehreren Stationen gezeigt, die parallel sind. Die Stationen
sind derart miteinander verbunden, dass, wenn ein Punktzuordnungsserver
Anweisungen zum Umleiten eines Jobs von einer Station zu einer anderen
erzeugt, die Montage- oder Fertigungsvorrichtung den Job physikalisch neu
verteilen kann. Die Stationen 202, 204, 206, 208, 210 und 212 bestehen
aus einer oder mehreren Maschinen, die in der vorliegenden beschriebenen
Ausführungsform Schweißroboter
sind. Der Punktzuordnungsserver 106 kann für mehrere
Stationen, wie hierin gezeigt, oder eine einzelne Station arbeiten.
Hier wird die Station 202 durch einen stromaufwärtigen Puffer 214 versorgt
und gibt die Station 202 ein Produkt an einen stromabwärtigen Puffer 216 ab.
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Kurz
Bezug nehmend auf 3 kann ein zentralisiertes System 302 wie
in 3 gezeigt einen Eingang von dem Planungsmodul 106 an
den Punktzuordnungsserver 106 liefern. 3 zeigt
ein zentralisiertes System 302, das das Planungsmodul 106 und
das Jobeingangskorrelationsmodul 304 sowie die Überwachungs-
und Fehlerberichterstattungsmodule umfasst, die nachstehend ausführlich erläutert werden.
Wieder Bezug nehmend auf 2 werden ein Produkt 218, 220 und 222 gemäß dem Jobeingangskorrelationsmodul 304 in
die stromaufwärtigen
Puffer 214, 224 und 226 eingeführt, um
an den Stationen 202, 204 und 206 geschweißt zu werden.
Das verarbeitete Produkt wird in stromabwärtige Puffer 216, 228 und 230 ausgegeben.
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Wieder
Bezug nehmend auf 1 kann der Sequenzinstallierer 118 zuvor
in Echtzeit 120 die primäre Schweißsequenz für den Roboter bereitgestellt
haben. Wenn ein Umgebungszustand 122 aufgetreten ist, empfängt der
Umgebungszustandsempfänger 124 Daten,
die mit dem Umgebungszustand 122 in Beziehung stehen. Ein
Umgebungszustand 122 kann beispielsweise Schweißfehler,
Umleitungsmodi, Zykluszeitoptimierungen und flexible Echtzeit-Prozessänderungen
umfassen. In Abhängigkeit
von dem Umgebungszustand verarbeitet der Punktzuordnungsserver 106 Anweisungen,
um auf die Punktzuordnungstabelle 116 zuzugreifen, um auf
eine Regel dafür
zuzugreifen (oder bei einer anderen Ausführungsform eine Regel dafür zu erzeugen),
wie der Montage- oder Fertigungslinienprozess zu andern ist, um
seinen Fluss aufrechtzuerhalten. Die Regeldaten werden an den Routing-Prozessor 126 übertragen,
so dass die Echtzeiteinstellung vorgenommen und berichtet werden
kann 128.
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Wieder
Bezug nehmend auf 2 sind die Querkanale 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244 und 246 gezeigt,
um die Bewegung von Produkten in einer Ausführungsform zu erläutern, die
ein Fertigungssystem mit Linien einer parallelen Montage oder einer
seriellen Montage umfasst. Das Produkt kann für den Fall einer Umgebungszustandsänderung
und einer Umleitungsanweisung manuell oder automatisch von Linie
zu Linie bewegt werden.
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Bezug
nehmend auf 3 ist ein zentralisiertes System 302 gezeigt,
das das Planungsmodul 102 und das Jobeingangskorrelationsmodul 304 sowie
das Jobstatusmodul 306 und das Fehlerberichterstattungsmodul 314 umfasst.
Wie oben erwähnt
können
die Regeln der Punktzuordnungstabelle 116 des Punktzuordnungsservers 106 periodisch
oder kontinuierliche aktualisiert werden, wenn ein Jobeingang 305 durch
das Jobeingangskorrelationsmodul 304 verarbeitet wird.
Die aktualisierten korrelierten Daten werden an einen oder mehrere
Punktzuordnungsserver 106-1, 106-2 und 106-3 übertragen.
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Das
Netzwerk von Punktzuordnungsservern 106-1, 106-2 und 106-3 berichtet
an ein Jobstatusmodul 306, das für ein kontinuierliches Aktualisieren
der in den Punktzuordnungsservern 106 gespeicherten Daten auch
mit dem Jobeingangskorrelationsmodul 304 in Verbindung
stehen kann. Wenn ein Job für
eine Station indiziert ist, wird die Code- und Punktzuordnungsliste
herkömmlicher
Art (auf der Grundlage einer Standardschweißpunkt-Namenskonvention bei
dieser Ausführungsform)
an das Stations- oder Robotersystem übertragen. Das lokale Roboterprogramm
führt die
Bewegung zu den Punkten aus und berichtet jegliche Schweißfehler
(in dem Fall eines Serverausfalls führt der Roboter auf der Grundlage
einer lokalen Auslesung aus der Jobliste von verarbeiteten Punkten
sein Grundprogramm abzüglich
jeglicher zuvor verarbeiteten Punkte aus, die bereits stromaufwärtig verarbeitet
wurden). Mit jedem Job in dem System wird eine laufende Gesamtanzahl
an erfolgreich verarbeiteten Punkten aufrechterhalten (und in einem
Befehlsserver, in einem Schieberegister und/oder in einem Funktransponder
(RF-Tag) gespeichert).
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Zusätzlich liefert
das Netzwerk von Punktzuordnungsservern 106-1, 106-2 und 106-3 bei
einer Aktivität
durch den Umgebungszustandsempfänger 124 und
den Routing-Prozessor 126 Berichte an das Fehlerberichterstattungsmodul 314.
Wenn irgendwelche Punkte fehlen, werden diese in einer optimalen
Lösung
auf der Grundlage von Umgebungsdaten für eine Zuordnung zu dem besten
nachfolgenden System auf der Grundlage eines minimalen Systemzykluszeiteinflusses
bewertet. Zu dem Zeitpunkt, wenn irgendein Roboter in dem System
umgangen wird, wird dieser Status als Teil von Umgebungsdaten analysiert,
und werden seine Punkte dynamisch sowohl stromaufwärts als
auch stromabwärts
neu zugeteilt. Punkte, die nicht von einem alternativen Roboter
aufgenommen werden können,
können
in der manuellen Ersatzstation zugeordnet werden.
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Sobald
sich der Server für
einen manuellen Punkt entscheidet (möglicherweise mehrere Punkte
stromaufwärts
der manuellen Station), wird eine Nachricht über einen Signalprozessor 308 an
den PDA, einen Statuslauftext oder eine andere elektronische Benachrichtigungseinrichtung
der Zonenaufsichtsperson gesendet, wobei empfohlen wird, dass sie
dieser normalerweise unbemannten Station temporär eine Bedienperson zuord nen
sollte, um den Punkt/die Punkte aufzunehmen (mit einer Zeitprojektion).
Sobald der Job in der manuellen Station indiziert wurde, werden
bei einer Ausführungsform
graphische Anweisungen an einem großen HMI-Bildschirm darüber bereitgestellt, welche
Punkte zu vervollständigen
sind, wobei solche Informationen aus dem Prozessplanungsmodul 102 extrahiert
werden.
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Eine
Fehlerschutzlogik in der manuellen Station stellt sicher, dass eine
geeignete Ersatzpistole und ein geeigneter Plan verwendet werden,
und dass diese Information in der Liste für fertig gestellte Punkte des
Jobs aufgezeichnet wird. Beispielsweise umfasst das zentralisierte
System ein Schweißqualitätskorrekturmodul 310,
bei dem Informationen verarbeitet und für eine spätere Korrelation mit Schweißqualitätsprüfungen aufrechterhalten
werden, um jegliche Probleme zu einer spezifischen Schweißstation
und einem spezifischen Schweißroboter
zurückzuverfolgen.
Ein Modul 312 für
eine adaptive Zuordnung kann den Schweißzuordnungseinfluss auf den
Systemdurchsatz verfolgen. Eine Prozessplanungsaktivität durch
das Prozessplanungsmodul 102 kann Berichten für das Jobstatusmodul 306 und
das Modul 314 folgen.
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Schweißstellen,
die mehrere Ersatzlösungen
aufweisen, bauen eine Ausweichliste auf, die der Alternative Priorität verleiht,
die in der Vergangenheit den geringsten Einfluss auf den Systemdurchsatz
hatte. Wenn der Systemdurchsatz variiert, können Punkte bei einem Versuch,
den Prozessdurchsatz auszugleichen, kontinuierlich variiert werden.
Wenn ein kleiner Umfang an Reservekapazität in dem System eingearbeitet
wird, könnten
bestimmte Wartungsaufgaben während
des Produktionsbetriebs mit kleinem oder keinem Einfluss auf den
Systembetrieb durchgeführt
werden. Die Fähigkeit,
Arbeit dynamisch zuzuteilen, kann auch mehr Parallelismus in dem
Prozess ermöglichen,
der bei einer Zusammenarbeit mit einer flexiblen Aufspannung die
Systemflexibilität
erheblich erhöhen
kann und die Modelleinführungsanlaufzeit
reduzieren kann.
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4 zeigt
ein Verfahren, das hierin gezeigte Schritte umfasst, die durch die
Systeme und Vorrichtungen von 1 bis 3 ausgeführt werden.
Der Prozessplanungsschritt 402, der in Bezug auf 1 ausführlich beschrieben
ist, ist als ein Schritt vor dem Systemintegrationsschritt 404 gezeigt.
Der Punktzuordnungsschritt 406 fasst die Regeln in einer
Regeldatenbank zusammen. Die Tabelle bringt Roboter mit Schweißpunkten
und bei einer Ausführungsform
Punktschweißpositionskoordinateninformationen
in Korrelation. Zusätzlich sind
Korrelationen mit Schweißpistolen
und Schweißpotential
derart ausgestaltet, dass auf die Tabelle für Echtzeiteinstellungen zugegriffen
werden kann.
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Der
Jobeingang 305 wird im Jobindizierungsschritt 408 verarbeitet,
der in Bezug auf das Jobeingangskorrelationsmodul 304 von 3 erläutert wurde.
Der Umgebungszustandserfassungsschritt 410 liefert Umgebungszustandsdaten.
Die in dem Fehlerbewertungsschritt in 412 erzeugten Daten
werden in Verbindung mit dem Umgebungserfassungsschritt 410 verwendet,
um den Punktzuordnungsserver 106 dynamisch zu aktualisieren,
der auch eine zusätzliche
Prozessplanung durch das Planungsmodul 102 auslösen kann.
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Während die
obige Erläuterung
in Bezug auf Schweißmaschinen
und ähnlich
funktionierenden Maschinen stattfand, kann die beschriebene Technologie
bei allen Arbeitsgängen
verwendet werden, bei denen bei sich ändernden Umgebungsbedingungen
ein Produkttransfer zwischen Stationen oder Maschinen die Effizienz
verbessern kann.
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Während die
Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde,
wird von Fachleuten verstanden, dass verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können
und Äquivalente
durch Elemente hiervon ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich
können
viele Abwandlungen durchgeführt
werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material
an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen
Schutzumfang hiervon abzuweichen. Daher ist es notwendig, dass die
Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist,
die als die Ausführungsform
offenbart ist, die zum Ausführen
dieser Erfindung als am geeignetsten betrachtet wird, sondern dass
die Erfindung alle Ausführungsformen
umfasst, die in dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche liegen. Ferner bezeichnet
die Verwendung der Begriffe erste(r/s), zweite(r/s), etc. keine
Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern die Begriffe erste(r/s), zweite(r/s)
etc. werden verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
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Zusammenfassung
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Hierin
werden ein System, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Ressourcenneuzuteilung
auf der Grundlage von Umgebungszustandsdaten offenbart. Das System
umfasst ein Planungsmodul (102) zum Konfigurieren von Planungsdaten,
um eine primäre
Sequenz und eine Hilfssequenz zu umfassen, eine Regeltabelle (116)
zum Speichern der Hilfssequenz, einen Umgebungszustandsempfänger (124)
zum Empfangen der Umgebungszustandsdaten und einen Routing-Prozessor
(126) zum Zugreifen auf die Regeltabelle (116), um
in dem Fall, dass bestimmte Umgebungsdaten empfangen werden, eine
Hilfssequenz anstelle einer primären
Sequenz zuzuteilen.