用于运行生产设备的方法

用于运行生产设备的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行生产设备(10)的方法，所述生产设备具有多个工作区域(12)，各自的、用于实施至少一个各自的工作步骤的工作站(14)布置在所述工作区域中，并且所述生产设备具有至少一个传送系统(22)，借助所述传送系统将待加工的货物在至少一个预先设定的路径上在工作站(14)之间传送，其中，对工作站(14)的布置结构、能够通过各自的工作站(14)实施的工作步骤以及所述至少一个预先设定的路径根据至少一个预先确定的、涉及生产要求的标准进行选择，并且在该至少一个标准改变时进行匹配。
【专利说明】用于运行生产设备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行具有多个工作区域的生产设备的方法。
【背景技术】
[0002]由现有技术已知的生产设备通常都构造得僵硬且不灵活。所使用的输送技术设备尤其固定地安装，并且因此不允许根据负载情况来匹配生产设备。
[0003]由DE 10 2004 029 665 Al已知用于工件的模块化传送系统，通过该传送系统可完全省略单独的输送设备。该传送系统包含多个CNC机器，它们直接邻接地布置，并且它们的伺服马达驱动器设计用于，使得工件在各个机器之间传送。
[0004]此外，由DE 10 2007 07 279 Al已知一种制造设备，它包含固定安装的传送系统，该传送系统将多个加工站相互连接起来。在这些加工站中，能够根据负载情况执行不同的工作任务，以提高制造流水线的灵活性。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是，提供一种前述类型的方法，该方法可使生产设备特别灵活地与不同的生产要求相匹配。
[0006]该目的通过具有专利权利要求1所述特征的方法来实现。
[0007]这种方法用于运行具有多个工作区域的生产设备，各自的、用于实施至少一个各自的工作步骤的工作站布置在所述工作区域中。此外，这种生产设备具有至少一个传送系统，借助该传送系统将待加工的货物在至少一个预先设定的路径上在工作站之间传送。在此，对工作站的布置结构、能够通过各自的工作站实施的工作步骤以及该至少一个预先设定的路径根据预先确定的、涉及生产要求的标准进行选择，并且在该至少一个标准改变时进行匹配。
[0008]与由现有技术已知的、用于运行生产设备的方法相比，按本发明的方法可使生产设备的运行与各当前的生产需求灵活地匹配。工作站的布置结构和数量、待实施的工作步骤以及工作站相互之间的联结能够日常地借助传送系统进行匹配，以便对变化的生产需求作出反应。为了实现这一点，生产设备的部件优选全部设置得可活动，因此能够在最短的时间内创造出新的布置结构和传送路程。在此适宜的是，应用活动的轻型结构机器人，它们能够快速地进行重新配置。无驾驶员的地面运输工具尤其适合用作传送系统，它们例如自主导航或者跟随从外面预先设定的、例如铺设在地面上的轨迹。它们例如可通过简单地执行(Aufspielen)新的命令来特别快地对生产设备内的传送路程进行匹配。总的说来，创造了一种特别灵活的用于运行生产设备的方法，该方法可使该设备非常快地与变化的工件数量要求或变型要求相匹配，而不必进行较大的改装。
[0009]在所述方法的框架内优选使用构成为基本上相同的模块的工作站。这种模块可指安装机器人，它们在其硬件方面是协调一致的。该机器人获得各更新的程序，作为对各当前的生产需求的反应。除了灵活地与生产需求相匹配以外，这种模块的应用尤其还可用于快速地更换已驶出的工作站。这些模块还可构造得更复杂，并且分别包含多个工具机、搁架、机器人或类似装置。在这种复杂的模块中，可分别实施多个工作步骤。例如可能的是，如果应该制造特别多的件数，则可为产品的各个待制造的变型设置自身的此种模块，亦或为相同的变型安装多个模块。这种模块优选并行地工作，以便实现特别高的生产量。能够把这种并行工作的工作站的产品通过传送系统继续传送至唯一的工作站，在该工作站上对这些产品进行继续加工。货物流在生产设备中的这种分支和并行能够使生产设备的运行与当前的生产需求特别灵活地匹配。
[0010]还适宜的是，预留出预先设定数量的未装配的工作区域，在生产需求提高时为该工作区域装配工作站。通过把其它的工作站添加到这种保留的工作区域中，能够平衡各工作站的过载或者在需要时提高工件数量。
[0011]因此，由于传送路程的灵活性，由于多个产品能够在并联的工作站中并行地加工，以及由于传送路程能够分支并且再次汇集，整体上创造了一种方法，该方法具有与已知的固定安装的制造设备类似的周期，并且同时能够在最短的时间内与新的要求相匹配。
[0012]借助按本发明的方法，能够使安装工作在工作站中用于迄今的整个安装线(包含所属的输送技术设备)，该工作站在理想情况下只由一个安装台构成，该安装台由一个或两个工人或安装机器人操纵。按照这种方式，用于安装任务的面积明显更小。此外，还可将对于固定安装的输送技术设备的需求降至绝对所需的最小值，这明显地降低了投资成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]下面应借助附图详细地阐述本发明及其实施形式。
[0014]其中:
[0015]图1示出了生产设备的透视图，该生产设备借助按本发明的方法的实施例进行应用；以及
[0016]图2至4示出了工作站的三个备选的布置结构，所述工作站借助按本发明的方法的实施例进行应用。
【具体实施方式】
[0017]整体上用10标明的、用于制造机动车变速器的生产设备包含多个工作区域，相应的工作站14布置在所述工作区域中。所述工作站14包含多个工作台16以及多个压床20或其它对于各生产任务所需的工具机，所述工作台分别配备有轻型结构机器人18。此外，工作站还可具有用于构件的搁架或储存容器。
[0018]为了在工作站14之间传送货物，设置有自动行驶且自动导航的地面运输工具22。其它具有固定安装的机器人26的工作站24用于供应零件。为了能够使人和机器人并行工作，机器人18、26在此实施例中通过示意性标明的激光束(Laserkegel) 28进行保护。如果人移动到激光束28的范围内，则这些机器人18、26自动地失效，以此来保护工人。还可应用具有力/力矩传感器的机器人18、26来替代激光束，借助该力/力矩传感器可避免机器人18、26相互之间以及与工作站的其它元件以及尤其与工人的碰撞。
[0019]轻型结构机器人18以及工作台16都可自由地布置在不同的工作区域12中。因此可以根据生产要求(例如是待制造的货物的件数或变型数量)来无问题地重新配置这些工作站14。这既涉及到其在空间中的布置结构，也涉及到由各工作站14实施的工作任务。如果工作站14的任务发生变化，那么能够对轻型结构机器人18无问题地重新编程。为了平衡生产设备10的过载，可以预留出空的工作区域12，在生产要求提高时在该空的工作区域中安装新的工作站14。由于不需要固定的传送系统，因此工作站14实施其加工步骤的顺序同样能够自由地匹配。工作站14之间的传送路径可通过自动行驶的地面运输工具22的相应重新编程来自由确定。
[0020]工作站14可以实现相同的或不同的制造规模。对此，在图2和3中示出了两个例子。在按图2的布置结构中，在第一组30中由三个工作站14制造构件的第一种变型。与此并行地，在第二组32中由两个工作站14制造构件的第二种变型。然后，组30和32的工作站14的产品通过传送系统聚集起来，并且一起引导至最终安装站。通过并行的加工，实现了特别高的生产量。同时，通过添加新的一组34工作站14能够无问题地且快速地使得生产与变化的需求相匹配。例如通过添加另外的组34亦或额外的、未示出的组，能够在制造过程中接受待生产的构件的其它变型。在此，绝对不必改变已存在的工作站的组30、32，它们能够未经改变地继续进行生产。也能够添加制造已存在的变型的工作站14，以便增加制造的零件数。
[0021]在图4所示的另一实施例中，工作站14也只由唯--个工作台16构成，该工作台
具有所属的搁架或存储容器，如图4所示。该工作台可由一个或多个安装机器人18或者工人操作。在理想状况下，这种单个的工作台16代替了完整的安装线并且因此创造了大的自由的安装面，如图4示意性示出的一样。此外，将安装线缩减为单个的工作台16能够省下昂贵的且不灵活地固定安装的输送技术设备。 [0022]所有的工作站14优选这样设计，即所有在工作站中实施的工作既可由轻型结构机器人18实施，也可由工人实施。如果例如在特定的变型中只应制造非常少量的工件数量，则可由工人代替机器人来使用该工作站14生产该变型，而由纯机器人方式制造多的工件数量。通过改变单个的工作站能够无问题地使制造与新的变型相匹配，因此也能够在所述方法的框架内以最简单的方式满足该生产要求。通过生产设备10的所有部件的可运动性，能够在当天甚至更快地使生产设备与当前的需求相匹配，与由现有技术已知的固定安装的生产设备相比，这给生产设备提供了明显更高的灵活性。
【权利要求】
1.一种用于运行生产设备(10)的方法，所述生产设备具有多个工作区域(12)，各自的、用于实施至少一个各自的工作步骤的工作站(14)布置在所述工作区域中，并且所述生产设备具有至少一个传送系统(22)，借助所述传送系统将待加工的货物在至少一个预先设定的路径上在工作站(14)之间传送，其中，对工作站(14)的布置结构、能够通过各自的工作站(14)实施的工作步骤以及所述至少一个预先设定的路径根据至少一个预先确定的、涉及生产要求的标准进行选择，并且在所述至少一个标准改变时进行匹配。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 使用构成为基本上相同的模块的工作站(14)。
3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 每个工作站(14)装配有至少一个活动的机器人(18)。
4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 当工作站(14)重新装配机器人(18)时，和/或在通过机器人(18)更换工作站(14)时，和/或在通过工作站(14)实施的工作步骤发生变化时，改变机器人(18)的程序。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法， 其特征在于， 在每个工作站(14)中实施多个工作步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法， 其特征在于， 在根据待生产的货物数量所选择的多个工作站(14)中并行地实施相同的工作步骤。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法， 其特征在于， 在根据待生产的产品变型数量和数目所选择的多个工作站(14)中并行地为不同的产品变型实施相同的工作步骤。
8.根据权利要求6或7所述的方法， 其特征在于， 把并行工作的工作站(14)的产品通过传送系统(22)继续传送至唯一的工作站(14)，在所述唯一的工作站上对所述产品进行继续加工。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法， 其特征在于， 预留出预先设定数量的未装配的工作区域(12)，在生产需求提高时为该工作区域装配工作站(14)。
【文档编号】G05B19/418GK103987486SQ201180075406
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2011年12月9日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】W·克隆普, M·赖兴巴赫, M·施赖伯, V·奇普特尔, M·祖恩 申请人:戴姆勒股份公司