TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem, insbesondere zur Steuerung eines Betriebs eines computergestützten Produktionssystems, wobei das Produktionssystem insbesondere zur Bauteilbearbeitung eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Produktionssystem, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium und eine Datenverarbeitungsvorrichtung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Computergestützte bzw. computerunterstützte Produktionssysteme, insbesondere zur Bauteilbearbeitung und/oder -herstellung, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Insbesondere sind CAx-unterstützte Systeme bekannt (Computer-Aided x- Systeme), wobei das „X“ für verschiedene Arbeitsstationen bzw. Prozessabschnitte innerhalb der Produktion steht. Insbesondere sind beispielsweise computerunterstützte bzw. computergestützte Systeme bekannt, die wenigstens eine CAD-Station (Computer-Aided Design), d.h. eine computerunterstützte Konstruktion, eine CAM-Station (Computer-Aided Manufacturing), d.h. eine computerunterstützte Fertigung, und/oder eine CAQ-Station (Computer-Aided Quality), d.h. eine computerunterstützte QualitätssicherungAprüfung umfassen. Darüber hinaus sind außerdem CAE (Computer-Aided Engineering), d.h. die computerunterstützte Entwicklung, CAP (Computer-Aided Planning), d.h. die computerunterstützte Arbeitsplanung, CNC (Computerized Numerical Control), d.h. die computergesteuerte Fertigung, computerunterstützte Produktionsplanung und -Steuerung (PPS) sowie die computerunterstützte Betriebsdatenerfassung (BDE) bekannt.

Computergestützte bzw. computerunterstützte Produktionssysteme, welche ein oder mehrere von den vorgenannten computerunterstützten Stationen aufweisen, werden in der Regel als sogenannte CIM-Produktionssysteme bezeichnet, d.h. sogenannte Computer- Integrated Manufacturing Produktionssysteme. Gemäß https://de.wikipedia.org/wiki/Computer-integrated_manufactur ing, zuletzt abgerufen am 03. Oktober 2022, beschreibt „CIM“ nach der Definition des AWF (Ausschuss für wirtschaftliche Fertigung, 1985) den integrierten EDV-Einsatz in allen mit der Produktion zusammenhängenden Betriebsbereichen und umfasst das informationstechnische Zusammenwirken zwischen CAD, CAP, CAM, CAQ und PPS. Hierbei soll die Integration der technischen und organisatorischen Funktionen zur Produkterstellung erreicht werden.

Computergestützte bzw. computerunterstützte Produktionssysteme, insbesondere sogenannte CIM-Produktionssysteme sowie entsprechende Verfahren zur Verwendung in diesen, insbesondere zum Betrieb und zur Steuerung derartiger Produktionssysteme, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.

Eine Übersicht hierzu liefert beispielsweise A. Agovic, T. Trautner, F. Bleicher, Digital Transformation - Implementation of Drawingless Manufacturing: A Case Study, Procedia CIRP, Volume 107, 2022, Pages 1479-1484, ISSN 2212-8271, https://doi.Org/10.1016/j.procir.2022.05.178.

Des Weiteren ist beispielsweise aus WO 2020/204915 A1 ein Konstruktions- und Fertigungssystem bekannt, welches eine mehrachsige Werkzeugmaschine umfasst mit einem Schneidkopf, der mehrere verfügbare Werkzeuge und eine Teilehalterung tragen kann, wobei der Schneidkopf und/oder die Teilehalterung in mindestens zwei Achsen vollständig steuerbar sind, mit einem Konstruktionssystem, das unter Verwendung eines Computers betreibbar ist, um ein 3D-Modell eines herzustellenden Teils zu erzeugen, und mit einem maschinellen Lernmodell, das unter Verwendung des Computers betreibbar ist, um das herzustellende Teil zu analysieren, um Merkmale zu identifizieren und einen Fertigungsplan zumindest teilweise basierend auf der mehrachsigen Werkzeugmaschine und der Vielzahl verfügbarer Werkzeuge zu entwickeln, wobei der Fertigungsplan einen für jedes Merkmal verwendeten Werkzeugtyp, eine Vorschubrate für jeden Werkzeugtyp für jedes Merkmal und eine Werkzeuggeschwindigkeit für jeden Werkzeugtyp für jedes Merkmal enthält.

Aus WO 2019/226167 A1 ist ferner ein Verfahren für CAD-Operationen und entsprechende Systeme und computerlesbare Medien bekannt. Ein Verfahren umfasst das Empfangen (von 3D-Volumenmodelldaten eines herzustellenden Teils, das Empfangen mindestens einer Regel aus einer Regeldatenbank, das Anwenden der Regel auf die 3D-Volumenmodelldaten unter Verwendung einer Regelmaschine und Erzeugen einer Ausgabe gemäß der Regel, die auf die 3D-Volumenmodelldaten angewendet wird. Die Regel kann einen Extraktionsabschnitt beinhalten, der Elemente oder Merkmale der 3D-Volumenmodelldaten identifiziert, einen Logikabschnitt, der eine Bedingung auf die identifizierten Elemente oder Merkmale anwendet, und einen Aktionsabschnitt, der eine Aktion definiert, die an identifizierten Elementen oder Merkmalen auszuführen ist, welche die Bedingung erfüllen. Die Ausgabe kann eine Anmerkung von Produktherstellungsinformationen zu Elementen oder Merkmalen der 3D-Volumenmodelldaten enthalten, die mit der Regel übereinstimmen.

Aus WO 2018/083512 A1 sind Systeme und ein Prozess zum Bereitstellen eines Bearbeitungsverfahrens zum Herstellen eines Merkmals eines Teils durch Empfangen von Daten eines Satzes von Merkmalen bekannt, wobei alle Merkmalsdaten ein herzustellendes Merkmal beschreiben und einen Typ des Merkmals und einen Satz von Attributen des Merkmals umfassen. Jedem Bearbeitungsverfahren wird ein Satz von Rangordnungswerten zugewiesen, um Bearbeitungsverfahren zu ordnen, die in demselben Bereich von Merkmalsattributen anwendbar sind. Es werden Daten eines herzustellenden, zusätzlichen Merkmals empfangen, wobei der Typ des zusätzlichen Merkmals der vorgegebene Typ ist und der Satz von Attributen des zusätzlichen Merkmals ein spezifischer Satz von Attributen ist. Mindestens ein Bearbeitungsverfahren der ausgewählten Verfahren wird basierend auf seinem zugeordneten Rangwert bereitgestellt, um dem zusätzlichen Merkmal als Bearbeitungsverfahren zum Herstellen des zusätzlichen Merkmals zugeordnet werden zu können.

In WO 2016/178107 A1 werden ein Verfahren zum Identifizieren geometrischer Klone in einem Modellierungssystem oder zum Simulieren von Konstruktionsänderungen eines mehrteiligen Produkts und entsprechende Datenverarbeitungssysteme und computerlesbare Medien beschrieben. Das beschriebene Verfahren umfasst das Auswählen einer Vorlage einer geometrischen Form und das Erzeugen und Speichern einer Abbildung der Vorlage, das Identifizieren einer Kandidatengeometrieform in dem System und das Erkunden der identifizierten Kandidatengeometrieform von einem Startpunkt bis zur Rückkehr zum Startpunkt oder Erreichen einer Abzweigung. Das Verfahren umfasst das Erzeugen einer Karte der untersuchten geometrischen Kandidatenform, das Vergleichen der Karte der untersuchten geometrischen Kandidatenform mit der Karte der Vorlage und das Kennzeichnen der geometrischen Kandidatenform als Klon, wenn sie mit einem vordefinierten Abschnitt der Vorlage übereinstimmt. Die Verwendung von Merkmalen - sogenannten „Features“ - in Produktionssystemen wird allgemein außerdem in der VDI-Richtlinie VDI 2218, „Informationsverarbeitung in der Produktentwicklung - Feature-Technologie“, März 2003 beschrieben.

Ziele, die mit derartigen Verfahren und Produktionssystemen erreicht werden sollen, sind in der Regel das Erreichen eines höheren Automatisierungsgrades, die Reduzierung der Fehlerquote, das Vermeiden von Methoden-, Medien- und/oder Systembrüchen, die Verbesserung der Prozesssicherheit, die Verringerung der Datenredundanz, die Verbesserung der Datenkonsistenz, - aktualität und - qualität, die Erhöhung der Standardisierungsquote, die Erhöhung der Revisionssicherheit bzw. die Verbesserung der Versionskontrolle der Daten, die Reduzierung von Kosten, die Erhöhung der Transparenz über die Kosten und die benötigten Kapazitäten, und/oder allgemein die Optimierung des Produktionssystems und dessen Betrieb.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Verwendung in einem Produktionssystem bereitzustellen, d.h. für ein Produktionssystem, wobei es insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, welches insbesondere einen verbesserten Betrieb eines Produktionssystems, vorzugsweise einen optimierten Betrieb eines Produktionssystems, insbesondere eine verbesserte Steuerung eines Produktionssystems, ermöglicht.

Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein alternatives Produktionssystem bereitzustellen, insbesondere ein verbessertes Produktionssystem, welches insbesondere einen verbesserten Betrieb, vorzugsweise einen optimierten Betrieb, insbesondere eine verbesserte Steuerung, ermöglicht.

Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives, insbesondere verbessertes Computerprogramm, ein alternatives, insbesondere verbessertes computerlesbares Speichermedium und eine alternative, insbesondere verbesserte Datenverarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche jeweils insbesondere die Bereitstellung eines alternativen, insbesondere verbesserten Produktionssystems ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, durch ein erfindungsgemäßes Produktionssystem, durch ein erfindungsgemäßes Computerprogramm, durch ein erfindungsgemäßes Speichermedium sowie durch eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Ein computerimplementiertes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem ausgebildet sein, das heißt für ein computergestütztes Produktionssystem, insbesondere zur Anwendung in einem Produktionssystem. Das Produktionssystem ist dabei insbesondere zur Bauteilbearbeitung eingerichtet, d.h. zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Bauteilen. Das Verfahren kann insbesondere einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: a1) Bereitstellen von Daten, insbesondere von Bauteil-Daten, die einem oder mehreren Bauteilen, die bevorzugt von dem computergestützten Produktionssystem hergestellt und/oder bearbeitet werden können, zugeordnet sein können, wobei die Daten Informationen enthalten können zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sein können, wobei jedem Bauteil, zu dem Daten bereitgestellt werden, wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet sein kann, wobei eine Merkmalsgruppe jeweils eine Gruppe von Merkmalen umfassen kann, welche das Bauteil, dem die Merkmalsgruppe zugeordnet sein kann, zumindest teilweise definieren können, und wobei jeder Merkmalsgruppe Merkmalsgruppendaten zugeordnet sein können, a2) Erfassen von Betriebsdaten des Produktionssystems und Zuordnen der erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems zu wenigstens einer Merkmalsgruppe, womit die erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems zu Merkmalsgruppendaten werden können, b) Auswählen wenigstens einer Merkmalsgruppe, c) Bereitstellen von zumindest einem Teil der Merkmalsgruppendaten, die der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe zugeordnet sein können, wobei die bereitgestellten Merkmalsgruppendaten vorzugsweise zumindest einen Teil der in Schritt a2) erfassten und der Merkmalsgruppe zugeordneten Betriebsdaten des Produktionssystems enthalten, d) Auswerten von Merkmalsgruppendaten, insbesondere der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten, und Bestimmen eines Wertes wenigstens einer charakteristischen Größe, insbesondere wenigstens einer für die Merkmalsgruppe charakteristischen Größe, und e) Speichern, Ausgeben und/oder Weiterverarbeiten eines ermittelten Wertes, insbesondere des in Schritt d) wenigstens einen ermittelten Werts.

Ein „Produktionssystem“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein System, welches zur Bearbeitung und/oder Herstellung wenigstens eines Bauteils ausgebildet ist, d.h. zur Bauteilbearbeitung, wobei das Produktionssystem dabei nicht zur kompletten Herstellung oder für eine vollständige Bearbeitung des Bauteils ausgebildet sein muss, sondern lediglich zur Durchführung wenigstens eines Bearbeitungs- und/oder Herstellungsschrittes innerhalb der Prozesskette zur Bearbeitung und/oder Herstellung des Bauteils.

Ein „computergestütztes oder computerunterstütztes oder rechnergestütztes Produktionssystem“ ist insbesondere ein Produktionssystem, das wenigstens eine Arbeitsstation umfasst, welche einen Computer oder eine vergleichbare Vorrichtung aufweist, und/oder mit einer solchen zum Datenaustausch verbunden oder verbindbar ist, wobei der Computer oder die vergleichbare Vorrichtung insbesondere zur zumindest teilweisen Verrichtung einer erforderlichen Aufgabe in der Prozesskette der Bearbeitung und/oder Herstellung des Bauteils eingerichtet ist.

Ein Produktionssystem im Sinne der vorliegenden Erfindung weist insbesondere wenigstens eine Arbeitsstation auf, wobei eine Arbeitsstation im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Station ist, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der einem Bauteil zugeordneten Daten zu verarbeiten.

Eine „Arbeitsstation“ im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine Fertigungsstation sein, d. h. insbesondere eine Station mit wenigstens einer Werkzeugmaschine. Insbesondere kann eine Arbeitsstation beispielsweise eine Zerspanvorrichtung sein oder umfassen, beispielsweise eine Fräsmaschine, insbesondere eine CNC-Fräsmaschine, eine Drehmaschine, insbesondere eine CNC-Drehmaschine, eine Umformmaschine, wie beispielsweise eine Presse, oder jegliche andere Art von Werkzeugmaschine zur Fertigung. Eine Arbeitsstation kann insbesondere ein Bohrwerk, ein Bearbeitungszentrum oder ein Dreh- und Fräs-Bearbeitungszentrum sein. Der Begriff „Fertigung“ kann dabei insbesondere im Sinne der DIN 8580 verstanden werden. Eine Fertigungsstation kann dementsprechend eine Station sein, an welcher insbesondere wenigstens ein Bearbeitungsschritt eines Fertigungsverfahrens gemäß DIN 8580 durchgeführt werden kann. D.h. mit anderen Worten, eine Fertigungsstation ist insbesondere zur Durchführung wenigstens eines Bearbeitungsschrittes eines Fertigungsverfahrens, insbesondere eines Fertigungsverfahrens nach DIN 8580, eingerichtet.

Neben einer Fertigungsstation kann eine Arbeitsstation im Sinne der vorliegenden Erfindung, insbesondere als Teil eines erfindungsgemäßen Produktionssystems, auch eine PPS-Station sein, d. h. eine Produktionsplanungs- und Steuerungs-Station. Insbesondere kann eine Arbeitsstation auch eine Arbeitsvorbereitungsstation, eine Produktionsprogrammplanungsstation, eine Mengenplanungsstation, eine Termin- und/oder Kapazitätsplanungsstation, eine Auftragsüberwachungsstation, eine Auftragsveranlassungsstation, eine Konstruktionsstation und/oder eine Prüf- und/oder Messstation sein.

D. h. mit anderen Worten, eine Arbeitsstation im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jede Station sein, an der im Rahmen eines Herstellungs- und/oder Bearbeitungsprozesses eines Bauteils dem Bauteil zugeordneten Daten zumindest teilweise verarbeitet werden.

Eine Arbeitsstation muss dabei nicht dazu ausgebildet sein sämtliche, einem Bauteil zugeordnete Daten verarbeiten zu können, sondern im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, wenn eine Arbeitsstation dazu eingerichtet ist, nur eine Teilmenge von einem Bauteil zugeordneten Daten zu verarbeiten.

Eine Arbeitsstation kann insbesondere eine CAx-Station umfassen oder sein. Bevorzugt ist wenigstens eine Arbeitsstation eine CAD-Station, eine CAM-Station oder eine CAQ-Station oder eine Kombination daraus oder umfasst eine von diesen.

Ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein CIM- Produktionssystem sein.

Ein „Bauteil“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jegliches Werkstück, insbesondere jegliches verkörperte Werkstück, dessen Herstellung und/oder Bearbeitung wenigstens einen physischen Schritt, insbesondere einen physischen Fertigungsschritt, umfasst.

Das „Verarbeiten“ von einem Bauteil zugeordneten Daten, d.h. insbesondere von Bauteil- Daten, meint im Sinne der Erfindung insbesondere wenigstens ein Erzeugen, Verarbeiten, Speichern, Auslesen, Erfassen, Einlesen, Ausgeben, Anzeigen, Umwandeln, Zwischenspeichern, Verändern, Abgleichen, Prüfen, Sortieren, Konvertieren sowie jegliche andere Datenverarbeitungsmöglichkeit, insbesondere jede mithilfe eines Computers mögliche Datenverarbeitungsmöglichkeit, insbesondere jegliche elektronische Datenverarbeitungsmöglichkeit, und/oder Kombinationen daraus.

Einem Bauteil zugeordnete Daten, d.h. Bauteil-Daten, können insbesondere Daten sein, welche eine Geometrie des Bauteils definieren (Geometriedaten), wie beispielsweise Abmessungen, Toleranzen, insbesondere Maß-, Form- und Lagetoleranzen, und/oder Daten, welche ein oder mehrere Eigenschaften des Bauteils definieren (Eigenschaftsdaten), wie beispielsweise Werkstoffangaben, Oberflächenbeschaffenheiten (Rauhigkeiten oder dergleichen). Bauteil-Daten können auch Produktionsdaten wie Fertigungsparameter und/oder Vorgaben sein, wie beispielsweise die Vorgabe, welches Fertigungsverfahren für wenigstens einen Bearbeitungsschritt des Bauteils anzuwenden ist. Bauteil-Daten können auch zugehörige Werkzeugmaschinendaten oder Steuerungsparameter oder Prozessparameter wie Schnittgeschwindigkeiten, Vorschubgeschwindigkeiten, Schnitttiefen, Fertigungshilfsmittel, Schneidköpfe etc., umfassen und/oder Prüf- und/oder Messdaten, welche insbesondere Prüf- und/oder Messprogramminformationen umfassen können.

Einem Bauteil zugeordnete Daten können insbesondere auch zugehörige Konstruktionsdaten (bspw. FEM-Daten wie Gittereigenschaften, Anzahl Knoten, etc.), Fertigungsdaten (anzuwendendes Fertigungsverfahren, anzuwendende Betriebsmittel, zu verwendendes NC-Programm), erforderliche Prozessparameter wie beispielsweise Prozesstemperaturen, Ruhezeiten und/oder Temperaturverläufe, und/oder Fertigungsablaufdaten, beispielsweise nach welchem Schritt welche Qualitätskontrollen durchzuführen sind, Auftragsdaten, und/oder Bauteilidentifikationsdaten, wie beispielsweise Chargennummern, Herstellzeit und -ort usw., sein.

Bauteil-Daten können auch Arbeitsplandaten, Reifegradinformationen, Revisions- und/oder Änderungsdaten, Montageinformationen, zugehörige Betriebsmitteldaten, beispielsweise von passenden Spannmitteln oder dergleichen sowie Informationen zu Gefahrstoffklassen, Haltbarkeiten oder zum Recycling (bspw. zum recycelten Volumen/Gesamtvolumen) oder zur CO2-Bilanz umfassen.

Prüfprogrammdaten können beispielsweise Informationen für eine anzuwendende Prüfung oder Messung umfassen. Insbesondere, ob ein Bauteil beispielsweise optisch oder taktil gemessen werden soll und welche Oberflächenbeschaffenheit erreicht werden soll (Rauhigkeit) und welche Toleranzen einzuhalten sind.

Darüber hinaus können einem Bauteil, vorzugsweise einer oder mehreren Merkmalsgruppen des Bauteils, insbesondere Betriebsdaten des Produktionssystems zugeordnet werden oder sein, wobei Betriebsdaten des Produktionssystems insbesondere Daten sind, die während des Betriebs des Produktionssystems erfasst werden oder erfasst worden sind und/oder die geeignet sind, den Betrieb des Produktionssystems zu charakterisieren.

Betriebsdaten, die einem Bauteil zugeordnet sind oder werden, können insbesondere während der Herstellung und/oder Bearbeitung des Bauteils bzw. eines vergleichbaren Bauteils erfasste und/oder ermittelte Daten sein. Betriebsdaten sind insbesondere während des Betriebs des Produktionssystems erfasste Daten von Prozessparametern, Verbrauchsgrößen, Fehlermeldungen, Durchlaufzeiten, Rüstzeiten, Standzeiten, Spangrößen, Toleranzen oder dergleichen. Die einem Bauteil und/oder einer oder mehreren Merkmalsgruppen zugeordneten Betriebsdaten können laufend oder periodisch (zyklisch oder azyklisch) aktualisiert und/oder ergänzt werden. Dies ermöglicht eine besonders gute Steuerung des Produktionssystems, insbesondere nahezu eine Echtzeit-Anpassung des Produktionssystems (eine ausreichende Aktualisierungsfrequenz vorausgesetzt).

Die Betriebsdaten werden dabei vorzugweise in einem Schritt a2), der vorher, parallel und/oder nach Schritt a1) und/oder wenigstens zumindest teilweise zeitlich mit diesem überlappend durchgeführt werden kann, erfasst und wenigstens einer Merkmalsgruppe zugeordnet, womit die erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems insbesondere zu Merkmalsgruppendaten werden. Dies ermöglicht einen besonders vorteilhaften Betrieb des Produktionssystems, insbesondere eine besonders vorteilhafte Optimierung und/oder Steuerung des Produktionssystems.

Betriebsdaten können auch sein: Optische Informationen (Bilder/Videos vom Bauteil oder einer Merkmalsgruppe während oder nach der Bearbeitung, Bilder/Videos vom Bearbeitungsprozess und/oder von einem oder mehreren Betriebsmitteln, von Werkzeugen, Spannmitteln oder dergleichen (z.B. ein oder mehrere Bilder von einer Werkzeugschneide für eine optische Verschleißprüfung vor und nach der Bearbeitung), der Signalverlauf von einem oder mehreren Steuersignalen, der Stromverbrauch und/oder Energiebedarf einer oder mehrerer Maschinen, Maschinentemperaturen, Fehlermeldungen, Spangrößen (Volumen, Form (Fließspan, Scherspan, Reißspan, etc.)), wie sie beispielsweise unter https://de. Wikipedia. org/wiki/Span_(Fertigungstechnik), zuletzt abgerufen am 17. Oktober 2023, beschrieben sind, ein Materialverbrauch (beispielsweise von Hilfsstoffen, Öl, Kühlmittel), Arbeitsaufwand, Schnittwerte (insbesondere in Verbindung mit einem Bearbeitungswerkzeug und/oder Verschleißfestigkeit, Temperatur, erreichbarer Qualität), Werkzeugdaten (beispielsweise von Bearbeitungswerkzeugen und/oder Prüfwerkzeugen, deren Eignung zur Bearbeitung von Bauteilwerkstoffen sowie deren Werkstoff und Eigenschaften, Daten zur Verschleißfestigkeit und/oder zum Verschleißzustand, Werkzeugtemperaturen, mit einem Werkzeug erreichbare Qualität, Instandhaltungsdaten), Sensordaten (zum Erfassen von Schwingungen, beispielsweise von Werkzeug und/oder Haltersystem, Hauptspindel und/oder einer Maschinendynamik) sowie während des Betriebs auftretende Kräfte (Schnitt, und Aufspannung) und erreichte Toleranzen, wobei es sich hierbei nur um eine beispielhafte, nicht abgeschlossene und damit nicht vollständige Aufzählung handelt. Auch andere, hier nicht explizit erwähnte Größen können Betriebsdaten sein und die vorstehend genannte, allgemeine Definition des Begriffs „Betriebsdaten“ erfüllen.

Betriebsdaten, mit denen sich beispielsweise ein Schweißprozess charakterisieren und/oder beurteilen lässt, sind insbesondere: Temperatur, Drahtvorschub, Spaltbreite, Elektrodenkraft, Geschwindigkeit, Strom, Spannung, Leistung, Drahtverbrauch, Gasverbrauch und Schweißzeit.

Betriebsdaten, mit denen sich beispielsweise ein Laserschneidprozess charakterisieren und/oder beurteilen lässt, sind insbesondere: Frequenz, Laserpulse pro Sekunde, Leistung, Geschwindigkeit, Zublasung, Z-Offset und der Durchgang.

Betriebsdaten, mit denen sich beispielsweise ein Wasserstrahlschneidprozess charakterisieren lässt, sind insbesondere: Vorschub, Strahlgeschwindigkeit, Schnittbreite, Strahlleistung, Druck.

Relevante Betriebsdaten zur Charakterisierung bzw. Beurteilung eines Biegeprozesses sind insbesondere: die Auswahl des Fertigungsmittels (insbesondere dessen Dimensionen (Länge, Breite, Blechstärke, Biegekraft und Steifigkeit), die Auswahl der Matrize sowie der sogenannte K-Faktor (siehe https://de.wikipedia.Org/wiki/Biegeverk%C3%BCrzung#Korrektur _durch_den_sog._k-Faktor, zuletzt abgerufen am 17. Oktober 2023). Die Betriebsdaten können auch Kennzahlen umfassen oder sein, die basierend auf einer oder mehreren erfassten Betriebsgrößen ermittelt werden oder worden sind, wie beispielsweise Produktionskennzahlen wie die Anlagenverfügbarkeit, die „Mean Time Between Failures“, die Anlageeffizienz, der Rüstzeitanteil, die Produktionsleistung, die Ausschussquote, die Produktionsfehlerquote und die Durchlaufzeit oder die „Overall Equipment Efficiency“, wie sie unter https://wiki.hslu.ch/controlling/Produktionskennzahlen, zuletzt abgerufen am 17. Oktober 2023, beschrieben sind, oder vergleichbare Kennzahlen.

Die einem Bauteil zugeordneten Daten sind insbesondere zumindest teilweise zu sogenannten Merkmalsgruppen zusammengefasst, d. h. zu Gruppen von Merkmalen, wobei insbesondere dem Bauteil wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet ist. So können beispielsweise sämtliche Daten, die beispielsweise einer bestimmten Bohrung, beispielsweise der „Bohrung 1“, in einem Werkstück zugeordnet sind, zur Merkmalsgruppe „Bohrung 1“ zusammengefasst sein. Beispielsweise können für eine Merkmalsgruppe vom Typ „Bohrung“ der Nenndurchmesser der Bohrung, die Bohrlochtiefe, Form- und Lagetoleranzen dieser Bohrung, Oberflächengüten in verschiedenen Innenflächen der Bohrung etc., ein alphanumerischer Identifikationsname und/oder eine Objektfarbe, welche von der Arbeitsstation interpretiert werden kann und/oder sonstige Erkennungsattribute, d.h. zugehörige Merkmalsgruppendaten, zusammengefasst sein und über die zugehörige Merkmalsgruppe, hier eine Merkmalsgruppe „Bohrung“, beispielsweise Merkmalsgruppe „Bohrung 1“, einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jedes Bauteil, das innerhalb des Produktionssystems bearbeitet werden kann, und welches eine entsprechende Merkmalsgruppe mit den zugehörigen Daten umfasst, dieser Merkmalsgruppe zugeordnet ist bzw. diese Merkmalsgruppe dem Bauteil zugeordnet ist.

Insbesondere wenn innerhalb eines Produktionssystems viele Bauteile ein oder mehrere identische Merkmalsgruppen aufweisen, kann mit einer solchen Zuordnung von Merkmalsgruppen zu Bauteilen auf einfache Art und Weise ein hoher Standardisierungsgrad erreicht werden. Bei Änderungen brauchen dann nur noch die Daten von jeder Merkmalsgruppe geändert werden, aber nicht mehr von jedem Bauteil. Damit lässt sich der Änderungsaufwand erheblich reduzieren und damit ein Produktionssystem erheblich verbessern. Insbesondere lässt sich ein einfacherer Betrieb des Produktionssystems realisieren. Vor allem kann der Aktualisierungsaufwand reduziert werden. Ferner ist weniger Speicherplatz nötig zur Speicherung der Änderungen. Darüber hinaus lässt sich die

Versionskontrolle vereinfachen und die Revisionssicherheit erhöhen.

Beispielsweise können Merkmale und ihre zugehörigen Daten auf Basis sogenannter geometrischer Formelemente, d. h. insbesondere auf Basis geometrischer Formen, die insbesondere geometrische Grundkörper oder Standardformen darstellen, gruppiert sein.

Beispielsweise können Daten und/oder Merkmale, die einen Zylinder definieren, zu einer Merkmalsgruppe „Zylinder“ gruppiert sein. Die zugehörigen Daten, welche eine Merkmalsgruppe definieren oder charakterisieren, sind sogenannte „Merkmalsgruppendaten“.

Beispielhafte Formelemente, die insbesondere vorteilhafte Merkmalsgruppen bilden können, können beispielsweise sein: Zylinder oder zylindrische Abschnitte, Bohrungen, ebene Flächen, Fasen Kreise, Teilkreise, Kugeln, Kugelabschnitte - jeweils positiv oder negativ, d. h. als Ausnehmung oder in Vollmaterial ausgebildet - Nuten Würfel, Quader und/oder Prismen.

Einer Bohrung 1 kann beispielsweise ein Nenndurchmesser 1 mit einer Bohrlochtiefe 1 und Form- und Lagetoleranzen XY zugeordnet sein und/oder ein Attribut zur eindeutigen Identifikation und/oder Wiedererkennung des Formelements.

Das Bereitstellen von Daten in Schritt a1) eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst insbesondere das Bereitstellen von Daten, die Informationen zu einer oder mehreren Merkmalsgruppen enthalten und/oder einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind. Dabei können die Daten entweder nur Informationen darüber enthalten, welche Merkmalsgruppe(n) dem Bauteil zugeordnet ist/sind, und/oder Informationen, d.h. Daten, welche die Merkmale der Gruppe und/oder das Bauteil direkt wenigstens teilweise definieren. D.h. für Schritt a1) reicht es grundsätzlich, wenn nur oder zumindest teilweise nur Daten bereitgestellt werden, anhand derer sich beispielsweise lediglich ermitteln lässt, welche Bauteile, die in einem Produktionssystem bearbeitet werden können, alle einer bestimmten Merkmalsgruppe zugeordnet sind, beispielsweise die Merkmalsgruppe „Bohrung“ oder „Zylinder“, aber anhand derer nicht ermittelt werden kann, wie genau die Merkmalsgruppe definiert ist. Das können beispielsweise bei einem Motorblock Daten sein, aus denen hervorgeht, dass der Motorblock 4 zylindrische Bohrungen der Merkmalsgruppe „Zylinderbohrung“ aufweist, ohne dass die Daten die Zylinderbohrung in diesem Schritt bereits genau spezifizieren. Diese Information, wie die Zylinderbohrung definiert ist, d.h. genaue Merkmalsgruppendaten, wie beispielsweise Nenndurchmesser, Toleranzen, Oberflächengüten, Honprozessparameter, gegebenenfalls weitere, zugehörige Bearbeitungsprozesse und/oder zugehörige(r) Prüfprozess(e) an einer Arbeitsstation (CAM, CAQ) und/oder wie oben genannt, können auch erst später bei Bedarf bereitgestellt werden, beispielsweise erst für, mit oder in Schritt c), wenn diese Informationen für eine Auswertung benötigt werden, wobei insbesondere in diesem Fall nur die Merkmalsgruppendaten von der oder den ausgewählten Merkmalsgruppen bereitgestellt werden und nicht für darüber hinausgehende Merkmalsgruppen. Hierdurch müssen für die Bereitstellung der Merkmalsgruppendaten in Schritt c) erheblich weniger Daten bereitgestellt werden, wodurch Datenströme, Speicherbedarf, Netzwerkressourcen, Rechenleistung und weitere Ressourcen eingespart werden können.

Das Bereitstellen der Daten kann insbesondere ein Auslesen von Daten aus einem Speicher umfassen, insbesondere aus einem computerlesbaren Speicher, ein Erfassen von Daten, ein Einsammeln von Daten, ein Erzeugen von Daten und/oder ein Eingeben von Daten sowie eine Kombination daraus.

Insbesondere das Erfassen von Daten kann in einem separaten Schritt vor, nach und/oder zumindest zeitweise zeitgleich mit dem Bereitstellen erfolgen, insbesondere unter Verwendung einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen.

Vor dem Bereitstellen entsprechender Daten, insbesondere, wenn hinterlegte, gespeicherte oder erfasste Daten bereitgestellt werden, kann insbesondere zunächst geprüft werden, ob die verfügbaren und zur Bereitstellung vorgesehenen Daten bereits einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind. Ist dies nicht der Fall, kann ferner insbesondere zunächst eine Zuordnung der verfügbaren Daten, zumindest von einem Teil dieser Daten zu einem oder mehreren Bauteilen und/oder Merkmalsgruppen erfolgen.

Dabei können die verfügbaren Daten zumindest teilweise einem oder mehreren Bauteilen und/oder einer oder mehreren Merkmalsgruppen zugeordnet werden. Die Daten können insbesondere Informationen zu einer oder mehreren Merkmalsgruppen und/oder Bauteilen enthalten.

In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn die jeweiligen Daten dabei nicht direkt einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet werden, sondern jeweils nur indirekt über eine oder mehrere Merkmalsgruppe jeweils einem Bauteil zugeordnet werden. Dies hat den Vorteil, dass keine redundanten Zuordnungen vorgehalten werden müssen, sondern die Daten beispielsweise jeweils nur einer zugehörigen Merkmalsgruppe zugeordnet sind und lediglich die Merkmalsgruppe dem Bauteil zugeordnet ist, aber nicht die Daten und die Merkmalsgruppen jeweils direkt dem Bauteil zugeordnet sind. Insbesondere bei einer Vielzahl an Bauteilen, die innerhalb eines Produktionssystems bearbeitet werden können, von denen jedoch eine Vielzahl ein oder mehrere gleiche Merkmalsgruppen aufweisen, lässt sich hierdurch die Menge an zu speichernder bzw. vorzuhaltender Information signifikant reduzieren. Ferner lässt sich hierdurch in vielen Fällen eine Reduzierung der Fehlerquote, eine Verbesserung der Prozesssicherheit, eine Verbesserung der Datenkonsistenz, - aktualität und -qualität, eine Erhöhung der Standardisierungsquote, eine Erhöhung der Revisionssicherheit, eine Beschleunigung der Automatisierung über die Arbeitsstationen bzw. eine Verbesserung der Versionskontrolle der Daten erreichen und in der Folge eine Reduzierung von Kosten, eine Erhöhung der Transparenz über die Kosten und die benötigten Kapazitäten und damit allgemein eine Optimierung des Produktionssystems und dessen Betrieb.

„Merkmalsgruppendaten“ im Sinne der vorliegenden Erfindung sind entsprechend Daten, welche wenigstens einer Merkmalsgruppen zugeordnet sind, und welche zumindest einen Teil der Informationen enthalten zur Definition der Merkmalsgruppe(n).

Am Beispiel eines geometrischen Formelementes „Bohrung“ können Merkmalsgruppendaten beispielsweise die geometrischen Daten sein, wie Nenndurchmesser und Bohrlochtiefe sein. Merkmalsgruppendaten können aber neben Geometriedaten insbesondere auch, wie im Zusammenhang mit Daten allgemein vorstehend erläutert, vor allem Betriebsdaten, insbesondere Produktionsdaten und/oder Prüf- und Messprogrammdaten sein. Insbesondere können Merkmalsgruppendaten jegliche Art von Attribut sein, welches einer Merkmalsgruppe zugewiesen werden kann, wie beispielsweise Maschinenparameter zur Herstellung des Bauteils, Identifikationsdaten, Koordinatenmess-Referenzdaten etc..

Insbesondere können die Merkmalsgruppendaten einer Merkmalsgruppe jeweils einzelne oder sämtliche Daten sein, welche die Merkmalsgruppe definieren und/oder charakterisieren können bzw. die zu einer Gruppe zusammengefassten Merkmale.

Merkmalsgruppen müssen dabei auch nicht reine bauteilbezogene Gruppen von Merkmalen sein oder geometrisch sinnvoll zusammen kombinierte Merkmale zu einer Gruppe, sondern Merkmalsgruppen können auch Gruppen von ganz unterschiedlichen Merkmalen sein. Eine Merkmalsgruppe kann auch eine Kombination von Merkmalsgruppen sein, insbesondere von verschiedenen Merkmalsgruppen. Die Eigenschaften eines Bauteils können dabei auch durch verschiedene Kombinationen von Merkmalsgruppen definiert sein, beispielsweise durch geometrische Addition oder Subtraktion oder Swipes oder dergleichen von Merkmalsgruppen. Eine Merkmalsgruppe kann insbesondere eine Gruppe von Merkmalen sein, die einerseits Merkmale eines geometrischen Formelementes umfasst und andererseits beispielsweise Merkmale, welche auf den erfassten Betriebsdaten basieren, wie beispielsweise eine Durchlaufzeit, eine Ausschussquote und/oder Kosten, welche andere Aspekte eines Bauteils bzw. des Produktionssystems definieren und oder charakterisieren. Merkmalsgruppendaten können insbesondere CAM-Daten, CAQ-Daten und/oder CMM- Daten sein und/oder Betriebsdaten des Produktionssystems.

Eine Merkmalsgruppe kann auch eine Gruppe von Merkmalen sein, welche mehrere Merkmalsuntergruppen umfasst, wie beispielsweise eine Merkmalsgruppe „Bohrung“, welche verschiedenste Bohrungen umfassen kann, insbesondere Bohrungen mit verschiedenen Nenndurchmessern, wobei die Bohrungen mit verschiedenen Nenndurchmessern jeweils einzelne Merkmalsuntergruppen darstellen können. Eine Merkmalsgruppe und/oder ein oder mehrere Merkmalsuntergruppen können alternativ oder zusätzlich auch einer Arbeitsstation (CAx) zugeordnet sein, beispielsweise aufgrund eines Revisionsstatus und/oder einer Identifikation mittels einer ID-Nummer.

Als vorteilhaft haben sich beispielsweise Merkmalsgruppen herausgestellt, welche jeweils Merkmale umfassen, die wenigstens ein geometrisches Formelement charakterisieren bzw. definieren, sowie weitere, im Zusammenhang mit wenigstens einem geometrischen Formelement stehende Merkmale, die insbesondere auf Betriebsdaten basieren, wie Kosten, Durchlaufzeit und Ausschussquote und/oder Merkmale, welche den Herstellungsprozess oder einen oder mehrere Herstellungsschritte und/oder einen oder mehrere Prüfprozesse charakterisieren. Insbesondere haben sich die Merkmalsgruppen „geometrisches Formelement“, „geometrisches Formelement und Kosten“, „geometrisches Formelement und Durchlaufzeit“, „geometrisches Formelement und Ausschussquote“, „geometrisches Formelement und Werkzeug“ sowie „Revisionsstatus des geometrischen Formelements“ als vorteilhaft herausgestellt in Bezug auf eine Verbesserung einer Steuerung eines Produktionssystems, insbesondere im Hinblick auf eine Verbesserung eines Betriebs eines erfindungsgemäßen Produktionssystems, vorzugsweise in Bezug auf eine Optimierung eines Produktionssystems. Liegen zwar Daten vor, insbesondere Daten, die jeweils einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind und/oder Merkmalsgruppendaten, fehlt es jedoch noch an einer Zuordnung von Merkmalsgruppen zu einem oder mehreren Bauteilen bzw. umgekehrt an einer Zuordnung von wenigstens einer Merkmalsgruppe zu jedem Bauteil, kann ein erfindungsgemäßes Verfahren insbesondere zusätzlich einen Zuordnungsschritt umfassen, welcher bevorzugt vor dem Bereitstellen der Daten in Schritt a 1 ) durchgeführt wird bzw. erfolgt, wobei in diesem Zuordnungsschritt insbesondere jedem Bauteil insbesondere jeweils wenigstens eine Merkmalsgruppen zugeordnet wird.

In einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann dies insbesondere wenigstens teil automatisiert erfolgen, insbesondere mithilfe entsprechender, vordefinierte Referenz-Merkmalsgruppen, welche mit dem Bauteil verglichen werden können, und bei ausreichender Übereinstimmung, dem Bauteil in Abhängigkeit von der Referenz-Merkmalsgruppe, mit der eine zumindest teilweise Übereinstimmung festgestellt worden ist, eine entsprechende Merkmalsgruppe, insbesondere eine vordefinierte und/oder hinterlegte Merkmalsgruppe oder eine neu angelegte oder neu anzulegende Merkmalsgruppe zugeordnet wird.

Denkbar ist auch eine vollautomatisierte Zuordnung, jedoch erlaubt eine teilautomatisierte Zuordnung noch eine manuelle Kontrolle der Zuordnung. Eine vollautomatisierte Zuordnung hingegen ermöglicht eine schnellere Zuordnung und eine Vermeidung menschlicher Fehler sowie eine Zuordnung unabhängig von Arbeitszeiten, was insbesondere eine effiziente Zuordnung außerhalb eines Produktionsbetriebs mit wenig Personal, beispielsweise am Wochenende oder in der Nacht ermöglicht,

Der Begriff „manuell“ meint in Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere die Durchführung von einzelnen Handlungen und oder Verfahrensschritten durch einen Benutzer, Anwender, Maschinenbediener oder dergleichen.

„Teilautomatisiert“ meint im Sinne der vorliegenden Erfindung entsprechend einen Prozess, bei welchen einzelnen Prozessschritte manuell, d. h. durch einen Benutzer, Bediener, oder dergleichen durchgeführt werden, und einzelne Prozessschritte mithilfe einer entsprechenden Computereinrichtung, Automatisierungseinrichtung oder dergleichen, insbesondere mithilfe eines Computers und/oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung.

„Vollautomatisiert“ meint entsprechend das Durchführen eines Prozesses bzw. Prozessschrittes ohne manuelle Schritte. Manuelle Schritte oder Verfahrenshandlungen in diesem Zusammenhang können insbesondere das Eingeben von Daten, das Überprüfen und/oder Freigeben von Daten, das Bestätigen von Aktionen, dass Starten und/oder Beenden und/oder das Verknüpfen von Daten miteinander oder dergleichen sein.

Das Auswahlen wenigstens einer Merkmalsgruppe in Schritt b) erfolgt insbesondere nach definierten Kriterien, vorzugsweise nach vordefinierten Kriterien. Ein entsprechendes Kriterium kann beispielsweise die Häufigkeit eines Kriteriums sein, beispielsweise die Häufigkeit des Vorkommens einer Merkmalsgruppe an sich oder die Häufigkeit des Vorkommens eines Formelements über alle Bauteile, die in einem Produktionssystem hergestellt werden können. Oder die Häufigkeit des Auftretens oder der Herstellung eines bestimmten Formelementes in einem definierten Zeitraum. Oder die Fehlerquote der einzelnen Merkmalsgruppen, wobei insbesondere die Merkmalsgruppe mit der höchsten Fehlerquote ausgewählt werden kann. Neben den vorgenannten Kriterien kann die Auswahl auch nach anderen Kriterien erfolgen, wie beispielsweise nach der Menge (reine Häufigkeit), nach der Robustheit bzw. der Ausschussquote oder auch nach einer Kombination von Kriterien, wie beispielsweise Menge x Prozesslaufzeit. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils die Merkmalsgruppe ausgewählt wird, welche dieses Kriterium am häufigsten erfüllt.

In einer möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung kann die auszuwählende Merkmalsgruppe, die in Schritt b) ausgewählt wird, aus sämtlichen Merkmalsgruppen, die den bereitgestellten Daten zugeordnet sind bzw. den die bereitgestellten Daten zugeordnet sind, ausgewählt werden, oder nur aus einem Teil dieser Merkmalsgruppen. D. h. zwischen dem Schritt des Bereitstellens und des Auswählens kann bei Bedarf noch eine Filterung vorgenommen werden.

Beispielsweise kann als Menge aller Merkmalsgruppen, aus denen eine Merkmalsgruppe auszuwählen ist, die Menge aller Merkmalsgruppen von einem Bauteil genommen werden, von mehreren Bauteilen, oder nur von ausgewählten Bauteilen, die in einem Produktionssystem hergestellt werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Menge aller Merkmalsgruppen, aus denen wenigstens eine Merkmalsgruppe auszuwählen ist, eine Menge von Merkmalsgruppen mit einer oder mehreren gleichen Eigenschaften umfassen, beispielsweise mit einem oder mehreren gleichen Arbeitsplänen und/oder -schritten und/oder einem oder mehreren gleichen CAx-Datensätzen, wie beispielsweise einem gemeinsamen CAD-Modell, einem gemeinsamen CAM-Setup und/oder einem gemeinsamen CMM-Setup. Die einem Bauteil zugeordneten Daten können insbesondere Merkmalsgruppendaten sein und wenigstens einer Merkmalsgruppe zugeordnet sein, wobei Merkmalsgruppendaten insbesondere jeweils nur zwingend mit der Merkmalsgruppe verknüpft sind, aber nicht zwingend direkt mit einem zugehörigen Bauteil verknüpft sein müssen, das mit der zugehörigen Merkmalsgruppe verknüpft ist.

Merkmalsgruppendaten können alternativ oder ferner auch Daten sein, die jeweils direkt einem Bauteil zugeordnet sind, insbesondere dem Bauteil, dem die zugehörige Merkmalsgruppe zugeordnet ist. Dabei müssen nicht alle Daten die einem Bauteil direkt zugeordnet sind, zwingend Merkmalsgruppendaten sein. Es ist auch möglich, dass einem Bauteil Daten zugeordnet sind, die keiner Merkmalsgruppe zugeordnet sind. Dies können beispielsweise Sachnummern, Identifikationsnummern oder dergleichen sein.

Ebenso können Merkmalsgruppen existieren bzw. definiert sein und damit auswählbar sein, insbesondere ein oder mehrere zugehörige Formelemente, denen kein Bearbeitungsprozess oder -schritt zugeordnet ist. Dies können beispielsweise Flächen an einem Bauteil sein, die nicht bearbeitet werden. D.h., die Fläche am Rohteil und am Fertigteil sind identisch und unterliegen keinem Prozess.

Nach dem Auswählen in Schritt b) werden in Schritt c) zumindest ein Teil der Merkmalsgruppendaten, die der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe zugeordnet sind, bereitgestellt. Das Bereitstellten kann auch in diesem Schritt erfolgen durch Auslesen aus einem Speicher, Erzeugen, Erfassen, Abrufen oder dergleichen.

Sind die Merkmalsgruppendaten von der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe bereitgestellt, werden diese in Schritt d) ausgewertet und wenigstens ein Wert wenigstens einer für die Merkmalsgruppe charakteristischen Größe wird bestimmt. Ein solcher Wert kann beispielsweise der Mittelwert einer Durchlaufzeit eines definierten geometrischen Formelements sein und oder eine durchschnittliche, tatsächlich erreichte Vorschubgeschwindigkeit einer Fräsmaschine zum Fräsen der Kontur eines geometrischen Formelementes, insbesondere beim Schruppen. Ein solcher Wert kann aber beispielsweise auch eine durchschnittlich erreichte Ausschussquote infolge einer nicht erreichten Oberflächengüte einer zu polierenden planen Fläche oder dergleichen sein.

Unter einer „charakteristischen Größe“ für eine ausgewählte Merkmalsgruppe wird insbesondere eine Größe verstanden, mit welcher sich die Merkmalsgruppe zumindest teilweise charakterisieren lässt. Es muss sich dabei nicht um eine Größe handeln, welche lediglich Rückschlüsse auf die geometrischen Eigenschaften des Bauteils oder Abmessungen erlaubt, sondern kann jede Größe sein, die im Zusammenhang mit der Merkmalsgruppe eines Bauteils stehen kann. Besonders bevorzugt ist die charakteristische Größe jedoch eine Größe, die insbesondere einen Rückschluss auf wenigstens einen Prozessschritt bei der Herstellung der zugehörigen Merkmalsgruppe in einem Produktionssystem ermöglicht. Ist die charakteristische Größe bestimmt, wird diese in Schritt e) gespeichert, ausgegeben und/oder weiterverarbeitet, insbesondere mithilfe eines Computers und/oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung.

Eine charakteristische Größe kann beispielsweise sein: eine Auftretens-Häufigkeit einer Merkmalsgruppe(n) in den Bauteilen des Produktionssystems bzw. über alle oder ein oder mehrere ausgewählte Arbeitsstationen, eine definierte (Soll-Prozessdauer) oder eine tatsächliche Prozessdauer (Ist-Prozessdauer) und/oder diese einzeln oder kombiniert kumuliert über die Häufigkeit der Merkmalsgruppe(n) und/oder die zugehörigen Kosten.

Eine charakteristische Größe kann auch eine Revisionshistorie über einen definierten Zeitraum, ein aktueller Revisionszustand, ein Reifegrad und/oder eine physikalische oder wirtschaftliche Größe sein.

Bevorzugt unterliegt dazu ferner jede Änderung einer Merkmalsgruppe bzw. der zugehörigen Merkmalsgruppendaten einer Revisionshistorie, gegeben über den Revisionszustand, welche sowohl den Reifegrad im Produktentstehungsprozess als auch die dazugehörigen wirtschaftlichen und physikalischen Größen, welche über die Merkmalsgruppendaten bereitgestellt werden, zeitlich definiert.

Das Ausgeben kann insbesondere ein Anzeigen auf einem Display oder einer anderen Anzeigevorrichtung umfassen und/oder das Ausgeben eines Hinweistons oder Signaltons oder dergleichen und/oder einer Sprachinformation.

Das Weiterverarbeiten kann insbesondere wenigstens ein Erzeugen eines Signals umfassen, beispielsweise eines Steuersignals zur Steuerung wenigstens einer Maschine an wenigstens einer Arbeitsstation und/oder eines Datensignals mit einer Dateninformation zur Übertragung an eine oder mehrere Arbeitsstationen. Ein Datensignal kann beispielsweise ein Signal sein, welches eine Dateninformation über den Zeitpunkt der letzten Änderung der Merkmalsgruppe bzw. wenigstens eines Parameterwertes der Merkmalsgruppendaten umfassen. Dieses Datensignal kann beispielsweise genutzt werden, um sicherzustellen, dass an einer Fertigungsstation kein Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird, wenn ein Bearbeitungsprogramm auf älteren Daten basiert als eine zugehörige Merkmalsgruppe, welche an dieser Arbeitsstation bearbeitet werden soll.

Das Weiterverarbeiten kann alternativ oder zusätzlich insbesondere ein Prüfen des ermittelten Wertes umfassen, beispielsweise das Prüfen, ob dieser Wert innerhalb eines definierten Grenzbereichs liegt und/oder einen definierten Schwellwert über- oder unterschreitet. In diesem Fall kann das Weiterverarbeiten beispielsweise das Erzeugen eines Sperrsignals umfassen, dass eine Fertigung von Bauteilen, welchen die Merkmalsgruppe, von der die Merkmalsgruppendaten ausgewertet worden sind, zugeordnet ist, und für die eine charakteristische Größe ein Wert außerhalb eines zulässigen Grenzbereichs ermittelt worden ist, nur nach separater Prüfung erlaubt ist und/oder bis eine Freigabe von einer autorisierten Stelle vorgenommen worden ist, gesperrt ist. Beispielsweise können entsprechende Maschinenprogramme zur Bearbeitung des Bauteils, welche die jeweils zugehörigen Merkmalsgruppe umfassen gesperrt sein, bis entsprechende Änderungen an den Bauteil- und/oder Merkmalsgruppendaten von der Konstruktion oder einer der anderen Arbeitsstationen vorgenommen worden sind und diese manuell freigeben worden sind, insbesondere durch eine autorisierte Stelle oder Person.

Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine Datenkonsistenz und -qualität über das gesamte Produktionssystem erreicht werden. Insbesondere kann auf diese Weise erreicht werden, dass beispielsweise einem Bearbeitungsvorgang an einer Arbeitsstation immer die richtigen Daten zur Verfügung stehen. Dadurch können insbesondere Fehlproduktionen reduziert und infolgedessen die Ausschussquote verringert werden.

Insbesondere kann das Weiterverarbeiten, das Erzeugen und/oder Ausgeben und/oder Anzeigen und/oder Senden eines oder mehrerer Steuersignale zur manuellen, teilautomatisierten und/oder automatisierten vollautomatisierten Steuerung eines Produktionssystems in Abhängigkeit von dem wenigstens einen, in Schritt d) ermittelten Wert umfassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Produktionssystems kann ferner einen Steuerungsschritt zur manuellen, teilautomatisierten und/oder automatisierten vollautomatisierten Steuerung des Produktionssystems umfassen, welcher insbesondere in Abhängigkeit von dem wenigstens einen, in Schritt d) ermittelten Wert durchgeführt wird.

Dazu kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in Schritt e) insbesondere wenigstens ein ermittelter Wert ausgeben werden, der in einem weiteren Schritt des Verfahrens insbesondere zur Steuerung des Produktionssystems verwendet wird.

Der Begriff „Steuern“ umfasst dabei vorliegend insbesondere nicht das „Steuern“ an sich, sondern auch bereits ein Veranlassen einer Änderung wenigstens eines Steuerparameters und/oder eine Änderung wenigstens eines anderen Parameters des Produktionssystems. Bereits hierdurch kann eine vorteilhafte Optimierung des Produktionssystems erreicht werden.

Steuerparameter sind insbesondere Parameter, mit denen Einfluß auf das Bearbeitungsergebnis eines oder mehrerer Bauteile und/oder Einfluß auf einen oder mehrere Betriebsparameter des Produktionssystems genommen werden kann, wobei eine Veränderung eines Steuerparameters sich insbesondere in einer Veränderung der Betriebsdaten, insbesondere in der Veränderung einer oder mehrerer Betriebsgrößen des Produktionssystems niederschlägt oder zumindest in naher Zukunft niederschlagen sollte.

Ein Produktionssystem kann neben wenigstens einer Arbeitsstation insbesondere ferner wenigstens ein Produktionsdatenmanagementsystem (PDMS), insbesondere ein zentrales PDMS, umfassen, mit dessen Hilfe die Daten insbesondere zentral bereitgestellt werden können, wobei die Daten insbesondere vom PDMS empfangen werden können und von diesen an ein oder mehrere Arbeitsstationen versendet werden können.

Ein PDMS kann insbesondere wenigstens einen Datenspeicher umfassen. Wenigstens ein Datenspeicher kann ein Cloud-Datenspeicher sein. Dies ermöglicht auf einfache Art und Weise eine flexible Architektur eines Produktionssystems.

Alternativ oder zusätzlich zur zentralen Speicherung im PDMS können die Daten auch direkt in einem Produktionsplanungs- und Steuerungssystem des Produktionssystems gespeichert werden.

Ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist dabei bevorzugt insbesondere dazu eingerichtet, die Daten drahtgebunden oder drahtlos zwischen den einzelnen Arbeitsstationen und/oder dem Produktionsdatenmanagementsystem auszutauschen.

In einer möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere wenigstens ein Verfahrensschritt mithilfe einer Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder mithilfe eines Computersystems ausgeführt. Eine entsprechende Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder ein entsprechendes Computersystem kann dabei insbesondere in eine der Arbeitsstationen und/oder mehrere der Arbeitsstationen und/oder in das Produktionsdatenmanagementsystem integriert sein, ist jedoch mindestens mit einer dieser Einheiten (daten)kommunikationsverbunden oder (daten)kommunikationsverbindbar.

Sämtliche Schritte eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung können einmal oder mehrfach wiederholt werden. Sofern technisch sinnvoll und möglich, können die einzelnen Verfahrensschritte, die hierin beschrieben sind, auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder einzelne Verfahrensschritte erneut vorher oder nachher durchgeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Schritte c), d) und e) in der zuvor beschriebenen Reihenfolge durchgeführt, also zuerst c), dann d) und dann e).

Je nach Ausgestaltung eines Produktionssystems kann es in einigen Fällen jedoch vorteilhaft sein, insbesondere die Schritte c), d) und e) in einer anderen Reihenfolge durchzuführen, insbesondere in einem zweiten oder weiteren Zyklus, beispielsweise nachdem in einem ersten Zyklus die Schritte einmal in der Reihenfolge a1) bis e) durchgeführt worden sind.

D. h., dass vorgeschriebene Verfahren kann auch iterativ angewendet werden.

Insbesondere in einem zweiten Zyklus können beispielsweise zunächst Merkmalsgruppendaten mehrerer ausgewählter Merkmalsgruppen bereitgestellt werden, ausgewertet werden und dann auf dieser Basis der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten eine oder wenige Merkmalsgruppen ausgewählt werden, beispielsweise die am häufigsten auftretende Merkmalsgruppe oder die häufigsten fünf Merkmalsgruppen.

Insbesondere kann das Verfahren zur Steuerung eines Betriebs des computergestützten Produktionssystems eingesetzt werden, wobei es sowohl zur manuellen Steuerung des Produktionssystems, zur teilautomatisierten Steuerung des Produktionssystems zur vollautomatisierten Steuerung des Produktionssystems oder zu einer Kombination daraus konfiguriert sein kann.

Für ein besonders vorteilhaftes Ergebnis eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. für ein besonders vorteilhaftes Produktionssystem ist wenigstens eine Merkmalsgruppe eine Gruppe von Merkmalen zu einem geometrischen Formelement bzw. eine Gruppe von Merkmalen, die Merkmale zu einem geometrischen Formelement aufweist, wobei die zugehörigen Merkmalsgruppendaten das Formelement charakterisieren und/oder definieren.

Es hat sich gezeigt, dass sich nahezu jedes Bauteil nahezu vollständig durch ein oder mehrere geometrischer Formelemente und ihren zugehörigen Daten definieren lässt. Somit lassen sich Bauteile nach Formelementen zusammenfassen. Sind den Formelementen, d.h. den jeweiligen Merkmalsgruppen „Formelement ...“, Bearbeitungsdaten und/oder Betriebsdaten zugewiesen, beispielsweise Maschinenprogramme wie NC-Programme zur Fertigung dieser Formelemente, lässt sich auf diese Weise mit wenig Aufwand über viele Bauteile eine Standardisierung, Anpassung, Änderung und Datenkonsistenz erreichen.

In einer möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung weist daher wenigstens eine Merkmalsgruppe, insbesondere jede Merkmalsgruppe, wenigstens ein geometrisches Formelement, insbesondere einen geometrischen Grundkörper, und/oder wenigstens ein von einem geometrischen Formelement abhängiges Merkmal auf, wobei die zugehörigen Merkmalsgruppendaten insbesondere Betriebsdaten, vorzugsweise Geometrie- und/oder Produktionsdaten und/oder Prüf- und/oder Mess(programm-)daten zu dem wenigstens einem geometrischen Formelement enthalten. Insbesondere kann jedem Formelement wenigstens ein Datensatz mit Daten zur relativen und/oder absoluten Lage des Formelements zugeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich sind bevorzugt jedem Formelement Betriebsdaten zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann jeder Merkmalsgruppe, insbesondere jedem Formelement, eine ID-Nummer zur eindeutigen Identifikation zugeordnet sein, insbesondere zur eindeutigen Identifikation der Merkmalsgruppen und Merkmalsgruppendaten.

Ein geometrisches Formelement kann insbesondere eine Bohrung, ein Langloch, ein Gewinde, ein Zapfen, ein Zylinder, eine ebene Fläche, ein Quader, eine Fase, eine Tasche, ein Kegel, ein Kegelstumpf, eine Nut, eine Kugel, ein Kugelabschnitt, ein Kreis, ein Kreisabschnitt oder dergleichen aufweisen oder sein oder zumindest teilweise aus einer Kombination aus diesen gebildet oder definiert sein.

Merkmalsgruppendaten können insbesondere Konstruktionsdaten (geometrische Daten, Abmessungen, Toleranzen, Gewicht, Material, ...), administrative Daten (Bestellnummer, Teilenummer, ...), Fertigungsdaten (Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit, Werkzeugdaten, NC-Programm, ...), Produktionsdaten (tatsächliche Fertigungsdaten, Durchlaufzeiten, ...), Prüfdaten, Kosteninformationen, Planungsdaten oder sonstige Daten sein.

Eine Merkmalsgruppe kann insbesondere eine Kombination von Merkmals(unter)gruppen umfassen oder sein, beispielsweise eine Kombination aus den Merkmalsgruppen „geometrisches Formelement“ und „Kosten“ oder „geometrisches Formelement“ und „Durchlaufzeit“ oder „geometrisches Formelement“ und „Ausschussquote“, wobei wenigstens eine Merkmalsgruppe und/oder Merkmals(unter)gruppe insbesondere stets ein „geometrisches Formelement“ umfasst oder ist, und wobei jede Merkmalsuntergruppe insbesondere auch eine Merkmalsgruppe ist und insbesondere in Schritt b) ausgewählt werden kann.

Einem Bauteil können mehrere Merkmalsgruppen und/oder Merkmalsuntergruppen zugeordnet sein, wobei die Merkmalsgruppen und/oder Merkmalsuntergruppen insbesondere verschieden sind und/oder ein- und derselben Haupt-Merkmalsgruppe angehören.

Eine Haupt-Merkmalsgruppe kann beispielsweise durch das geometrische Formelement „Bohrung“ gebildet sein und eine Unter-Merkmalsgruppe beispielsweise eine Merkmalsgruppe „Bohrung mit einem definierten Nenndurchmesser“ sein. Eine Merkmals- Untergruppe ist insbesondere eine Merkmalsgruppe, welche wenigstens einen Parameter und einen zugehörigen Parameterwert umfasst, welcher die Merkmals-Untergruppe gegenüber der zugehörigen übergeordneten Haupt-Merkmalsgruppe weiter konkretisiert. Eine Merkmalsuntergruppe kann weitere Untergruppen aufweisen. Eine Merkmalsgruppe oder -untergruppe kann bspw. eine Bohrung sein, beispielsweise eine „Bohrung mit Nenndurchmesser XY“. Diese Merkmalsgruppe bzw. - untergruppe kann bspw. zwei (weitere) Merkmalsuntergruppen umfassen, wie beispielsweise „Bohrung mit Nenndurchmesser XY mit Flachsenkung“ und „Bohrung mit Nenndurchmesser XY mit Kegelsenkung“.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer vorteilhaften Ausführung, erfolgt das Auswählen der wenigstens einen Merkmalsgruppe in Abhängigkeit von einer Häufigkeitsverteilung von zumindest einem der Teil der Merkmalsgruppen und/oder nach der Häufigkeit eines bestimmten Kriteriums, welches die einzelnen Merkmalsgruppen erfüllen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Auswahl in Abhängigkeit von der Häufigkeitsverteilung von zumindest einem Teil von Merkmalsgruppen herausgestellt, die jeweils einem geometrischen Formelement zugeordnet sind bzw. ein geometrisches Formelement repräsentieren.

Die Auswahl kann in insbesondere Abhängigkeit von der Häufigkeitsverteilung über alle innerhalb eines Produktionssystems vorkommenden Merkmalsgruppen erfolgen oder nur über einen Teil der vorkommenden Merkmalsgruppen.

Die Auswahl in Abhängigkeit einer Häufigkeitsverteilung vorzunehmen, hat sich für ein Produktionssystem als besonders vorteilhaft herausgestellt, denn es gilt in der Regel das Pareto-Prinzip, wonach in einem Produktionssystem üblicherweise ca. 80% der Bearbeitungsprozesse auf nur ca. 20% der Merkmalsgruppen entfallen bzw. andersherum ausgedrückt sind 20% der Merkmalsgruppen Grundlage für 80% der Bearbeitungsprozesse bzw. definieren diese. In vielen Produktionssystemen entfallen insbesondere ca. 80% der Bearbeitungsprozesse auf nur ca. 20% aller Formelemente innerhalb dieses Produktionssystems. D.h., kann man diejenigen 20% identifizieren, insbesondere zuverlässig identifizieren, vor allem die 20% der Formelemente, welche etwa 80% der Aufwendungen verursachen, lässt sich mit einer Optimierung dieser 20% viel erreichen. Damit kann eine besonders effiziente Optimierung eines Produktionssystems erreicht werden.

In diesem Zusammenhang stellt sich jedoch die Frage, wie die 20% „richtige“ Bauteile eindeutig identifiziert werden können. Hierfür hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Merkmalsgruppen zu verwenden und ein oder mehrere Merkmalsgruppen in Abhängigkeit von einer sich ergebenden Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppen auszuwählen, wobei insbesondere die am häufigsten vorkommende Merkmalsgruppe und gegebenenfalls weitere Merkmalsgruppen nach absteigender Häufigkeit ausgewählt werden, insbesondere bis damit etwa 20% von allen vorkommenden Merkmalsgruppen erfasst sind. Diese können dann in einem weiteren Schritt ausgewertet werden, insbesondere ihre zugehörigen Merkmalsgruppendaten und bei Bedarf können entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.

Für ein Produktionssystem hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, Merkmalsgruppen zu verwenden, welche wenigstens ein geometrisches Formelement umfassen und/oder Merkmale von einem geometrischen Formelement beinhalten bzw. gruppieren, mit zugehörigen Merkmalsgruppendaten, welche die jeweiligen geometrischen Formelemente definieren und/oder charakterisieren. Daher kann der Auswahl insbesondere eine Häufigkeitsverteilung von Merkmalsgruppen, die auf wenigstens einem geometrischen Formelement basieren, über einige oder sämtliche, in dem Produktionssystem verarbeiteten Bauteile zugrunde gelegt werden.

Ordnet man allen Bauteilen, die innerhalb eines Produktionssystems bearbeitet werden jeweils entsprechende Merkmalsgruppen zu, insbesondere jeweils auf einem oder mehreren geometrischen Formelementen basierende Merkmalsgruppen, d. h. „zerlegt“ man das Bauteil gedanklich in mehrere dieser Merkmalsgruppen bzw. ist insbesondere jedes Bauteil aus einer oder mehreren Merkmalsgruppen zusammengesetzt, insbesondere konstruktiv, stellen die einzelnen Merkmalsgruppen, insbesondere in diesem Fall die einzelnen geometrischen Formelemente, die Basis, insbesondere eine Art Baukasten, für sämtliche innerhalb des Produktionssystems zu bearbeitenden Bauteile dar. Ähnlich wie die Wörter einer Sprache die einzelnen Wörter einer Sprache zum Bilden von Sätzen und ganzen Texten zusammengesetzt werden können, können aus den Merkmalsgruppen die Bauteile zusammengesetzt werden. Ähnlich wie bei Sprache finden sich dabei die einzelnen Merkmalsgruppen bzw. Formelemente unterschiedlich oft in den einzelnen Bauteilen und damit insbesondere unterschiedlich oft innerhalb des Produktionssystems wieder. D. h. es kommen nicht alle der generell vorkommenden Merkmalsgruppen bzw. insbesondere alle geometrischen Formelemente gleichmäßig oft vor, sondern einige mehr und andere weniger, wobei einige der Merkmalsgruppen überproportional oft vorkommen, ähnlich wie es sich mit den Wörtern einer Sprache verhält.

Gelingt es, die relevanten 20% der Merkmalsgruppen zu identifizieren, welche ca. 80% des Aufwands oder dergleichen eines Produktionssystems ausmachen, lässt sich eine besonders effiziente Optimierung des Produktionssystems der Produkte und des dazugehörigen Produktentstehungsprozesses (PEP) erreichen, auch zumindest teilautomatisiert.

Insbesondere mithilfe der Zuordnung von Merkmalsgruppen zu Bauteilen und zu Prozessen innerhalb des Produktionssystems, insbesondere zu einzelnen Prozessschritten innerhalb des Produktentstehungsprozesses, beispielsweise in der Fertigungsplanung und/oder in der Produktionsplanung und -Steuerung, insbesondere auf Basis geometrische Formelemente, kann effizient eine Standardisierung über das gesamte Bauteilspektrum eines Unternehmens erreicht werden. Die Standardisierung wiederum ermöglicht, dass eine effiziente Erhebung von Betriebsdaten sowie konsistenter Kennzahlen zu Dauer, Kosten usw. möglich ist. Mittels einer konsistenten Betriebsdatenerfassung und/oder allgemein einer konsistenten Datenerhebung über das Produktionssystem, kann das Produktionssystem, insbesondere die Fertigungsplanung und - Steuerung, mit den ermittelten Kennzahlen versorgt werden und der Betrieb und insbesondere die Steuerung des Produktionssystems kontinuierlich verbessert werden. Hierdurch kann eine Art Selbstverwaltung und Selbstorganisation des Produktionssystems, insbesondere in der Fertigungsplanung und -Steuerung erreicht werden. Des Weiteren können auf diese Weise Fertigungsprozesse, welche häufig vorkommen, große Kapazitäten oder Kosten verursachen oder instabil bzw. mit geringer Prozesssicherheit auffallen, identifiziert und herausgefiltert werden und analysiert werden. Auf Basis der anschließend für die ausgewählten Merkmalsgruppen erhaltenen Auswertungsergebnisse, insbesondere von formelementbezogenen Merkmalsgruppendaten und den darauf basierend ermittelten Kennzahlen (charakteristischen Größen) wie Häufigkeit, Durchlaufzeiten, Kapazitätsbedarf, Kosten und Ausschuss können einzelne Prozesse oder Prozessschritte des Produktionssystems durch eine verbesserte/geänderte Steuerung des jeweiligen Prozesses oder Prozessschrittes optimiert werden.

Hierdurch lässt sich mit geringem Aufwand, nämlich basierend auf etwa 20% relevanter Merkmalsgruppen aus einer ausgebildeten Menge von Merkmalsgruppen bei etwa 80% der zugehörigen Merkmalsgruppen eine Verbesserung und/oder Optimierung erreichen. Insbesondere lässt sich bereits mit wenigen Merkmalsgruppen eine hohe Datenkonsistenz realisieren sowie eine besondere effiziente zentrale Verwaltung sämtlicher Daten des Produktionssystems.

Entscheidend für die Auswahl der richtigen, relevanten Merkmalsgruppen ist insbesondere die richtige Definition der Merkmalsgruppen. D.h. die Merkmalsgruppen sollten so definiert sein, dass sie eine ausreichende, jedoch nicht zu hohe „Auflösung“ aufweisen in Bezug auf das Bauteilspektrum des Produktionssystems. D.h. die Art und Anzahl der Merkmalsgruppen, aus denen ausgewählt werden kann, insbesondere in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit, sollten entsprechend geeignet gewählt sein.

Für ein Produktionssystem hat es sich für einige Fälle als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Merkmalsgruppen derart gewählt sind, dass sich eine Häufigkeitsverteilung einstellt, die sich einer Häufigkeitsverteilung nach dem Zipf'schen Gesetz annähert, wobei die am häufigsten vorkommende Merkmalsgruppe, d.h. die Merkmalsgruppe auf Rang 1, etwa eine Häufigkeit von ca. 5-10% aufweist, insbesondere von ca. 7-12%, insbesondere von ca. 10%. Und die anderen Merkmalsgruppen der nachfolgenden Ränge in etwa eine Häufigkeit, welche dem Zipf'schen Gesetz folgt.

Die mathematische Definition des Zipf'schen Gesetzes lautet: Wenn die Elemente einer Menge - beispielsweise die Wörter eines Textes - nach ihrer Häufigkeit geordnet werden, ist die Wahrscheinlichkeit p ihres Auftretens umgekehrt proportional zum Platz n auf der Häufigkeitsliste. Der Platz wird auch Rang genannt: p(n)=1/n — >p(1)/n mit n=RANG='\ ,2, ... ,100000

Je nachdem, wie häufig das häufigste Element (Wort) vorkommt, kann über die Zipf'sche Verteilungsfunktion die Häufigkeit aller anderen Elemente geschätzt werden. Nehmen wir an, das häufigste Element kommt mit einer Häufigkeit von 10% vor: p(1) = 10%. Dann kann man die Häufigkeit der nachfolgenden Ränge bestimmen.

Somit weiß man, dass:

RANG 1: p(1) = p(1)/1 = 10% bei R=1

RANG 2: p(2) = p(1)/2 = 5% bei R=2

RANG 3: p(3) = p(1)/3 = 3,3% bei R=3 usw...

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt das Auswählen der Merkmalsgruppe mit Hilfe des Zipf'schen Gesetzes basierend auf der ermittelten Häufigkeitsverteilung, wobei den Merkmalsgruppen in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit nach dem Zipf'schen Gesetz ein Rang zugeordnet wird und die Merkmalsgruppe in Abhängigkeit von ihrem Rang ausgewählt wird, wobei insbesondere die ranghöchste Merkmalsgruppe ausgewählt wird. Es kann aber alternativ auch die zweithöchste oder eine rangniedrigere Merkmalsgruppe ausgewählt werden.

Besonders vorteilhaft werden die Merkmalsgruppen mit größter Häufigkeit ausgewählt, welche ca. die häufigsten 15-30% repräsentieren, insbesondere die häufigsten 20%.

Dabei sollte die Häufigkeitsverteilung der einzelnen Merkmalsgruppen vorzugsweise der

Zipf'schen Verteilungsfunktion entsprechen, da sich gezeigt hat, dass sich hiermit besonders gute Optimierungsergebnisse erzielen lassen. D.h. die Merkmalsgruppe auf Rang 1 sollte eine Häufigkeit von etwa 10% aufweisen, die auf Rang 2 von etwa 5% usw.

Stellt sich bei der Ermittlung und/oder Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppen hingegen heraus, dass beispielsweise die Merkmalsgruppe auf Rang 1 mit einer Häufigkeit von 50% vorkommt, ist dies insbesondere ein Hinweis, dass die zugrundeliegende Merkmalsgruppendefinition nicht geeignet gewählt ist, insbesondere keine ausreichende „Auflösung“ aufweist.

In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, beispielsweise der Merkmalsgruppe auf Rang 1 oder weiteren Merkmalsgruppen wenigstens einen zusätzlichen Parameter und entsprechende Werte zuzuordnen, und beispielsweise Merkmals-Untergruppen zu definieren und einen zweiten Verfahrenszyklus auszuführen und ggf. die einzelnen Verfahrensschritte so lange zu wiederholen, bis sich die Häufigkeitsverteilung an die Zipf'sche Verteilungsfunktion annähert. Kommt beispielsweise das geometrische Formelement Bohrung mit etwa 50% am häufigsten vor, kann es zweckmäßig sein, Unter-Merkmalsgruppen der Merkmalsgruppe „Bohrung“ zu definieren, beispielsweise in Abhängigkeit vom jeweiligen Nenndurchmesser der Bohrungen, die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppen mit den neuen Merkmalsgruppen erneut zu bestimmen und dann die ranghöchsten Merkmalsgruppen auszuwählen, zu analysieren und ggf. Maßnahmen einzuleiten. Nur so kann eine effiziente Steuerung des Produktionssystems erreicht werden. Denn würde man der Analyse/Optimierung des Produktionssystems alle Bohrungen zugrunde legen, würde man zu viele Bauteile optimieren bzw. es wäre zu viel Aufwand erforderlich, um einen Automatisierungsgrad signifikant zu erhöhen, insbesondere bis auf eine „80%-Automatisierung“. Damit lässt sich zwar die gewünschte Optimierung erreichen, jedoch möglicherweise mit einem schlechteren Verhältnis von Aufwand zu Nutzen.

In einigen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die Merkmalsgruppen-Definitionen derart zu wählen, dass sich eine an eine adaptierte/abgewandelte Zipf'sche Verteilungsfunktion annähert, welche möglicherweise besser zu dem betreffenden Produktionssystem und den zugehörigen Bauteilen passt.

Beispielsweise kann die Zipf'sche Verteilungsfunktion zur Optimierung der Merkmalsgruppen-Auswahl mithilfe von Stauchungs- und/oder Streckungsparametern und/oder einem oder mehreren Offsets adaptiert werden. In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, eine andere Häufigkeitsverteilungsfunktion als die Zipf'sche Verteilungsfunktion zugrunde zu legen. Die Zipf'sche Verteilungsfunktion hat sich aber für Produktionssysteme als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Insbesondere, wenn produktionssystembedingt nur sehr wenige Merkmalsgruppen definiert sind und in der Folge eine Merkmalsgruppe (die häufigste) eine Häufigkeit von mehr als 20% aufweist und eine sinnvolle Erhöhung der „Auflösung“ nicht möglich ist mangels entsprechender Unterteilungsmöglichkeiten, kann es vorteilhaft sein, eine andere Verteilungsfunktion als Basis zu verwenden, an welche sich die Häufigkeitsverteilung annähern soll. Beispielsweise kann in diesem Fall eine (mithilfe entsprechender Parameter) gestreckte Zipf'sche Verteilungsfunktion verwendet werden oder eine andere Verteilungsfunktion. Vorteilhaft scheint jedoch in jedem Fall eine linksverteilte Häufigkeitsverteilung zu sein. Insbesondere vorteilhaft sind Ansätze bzw. entsprechende Häufigkeitsverteilungen nach dem „Benford'schen Gesetz“, dem „Paretoprinzip“, dem „Pareto-Effekt“, der „20/80- Regel“, einer Darstellung gemäß „ABC-Analyse“ und/oder einer Darstellung gemäß der sogenannten „Top Task Analyse“.

Wichtig für ein gutes Ergebnis ist jedoch generell, dass die Auflösung der Merkmalsgruppen, auf deren Häufigkeitsverteilung die Auswahl basiert, geeignet gewählt ist, was insbesondere mit einer definierten Häufigkeitsverteilung, insbesondere mit einer an das jeweilige Produktionssystem angepassten Häufigkeitsverteilung, überprüft werden kann. Insbesondere durch eine vergleichende Darstellung (Vergleichsplot).

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird, insbesondere in einem weiteren Schritt e), geprüft, ob der in Schritt d) ermittelte Wert innerhalb eines vordefinierten, zulässigen Wertebereichs liegt und/oder unterhalb oder oberhalb eines definierten Grenzwertes. Hierdurch lässt sich auf einfache Art und Weise ermitteln, ob das Produktionssystem wie gewünscht arbeitet oder es einer Änderung und/oder Optimierung der Steuerung des Produktionssystems bedarf.

Ein oder mehrere zulässige Wertebereiche können insbesondere vorgegeben werden, d.h. insbesondere vordefiniert und in einem Speicher hinterlegt sein und aus diesem bei Bedarf ausgelesen werden, und/oder aus erfaßten Prozessdaten des Produktionssystems gewonnen werden oder worden sein, d.h. auf sogenannten Betriebsdaten basieren.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden

Erfindung wird bevorzugt in einem weiteren Schritt, insbesondere in einem weiteren Schritt f), vorzugsweise in Abhängigkeit von dem in Schritt d) bestimmten Wert der wenigstens einen charakteristischen Größe, wenigstens eine Maßnahme eingeleitet, wobei vorzugsweise wenigstens ein Parameterwert geändert wird, insbesondere von wenigstens einem Parameter der Merkmalsgruppendaten der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe. Und/oder es werden ein oder mehrere Parameter und ihre zugehörigen Werte zu den Daten, insbesondere zu den Merkmalsgruppendaten der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe, hinzugefügt oder entfernt, wobei insbesondere ein Wert wenigstens eines Steuerparameters zur Steuerung des Produktionssystems und/oder wenigstens ein Wert eines anderen Parameters, insbesondere eines Bauteilparameters, geändert oder hinzugefügt wird.

Insbesondere können ein oder mehrere Parameter von Produktdefinitionen (geometrische Daten eines oder mehrerer Bauteile, Spannmittel, etc.), Herstellungsdefinitionen (Fertigungsparameter, Maschinenparameter, Betriebsmittelparameter, etc.), von Prüfdefinitionen (Prüfprogramme, Soll-Toleranzen, etc.), Montagedefinitionen (Montageabläufe, Montagehilfsmittel, Montageschritte, Montagereihenfolgen, etc.) sowie außerdem von Planungsdefinitionen (Auswahl und Definition der Planungsstufen, Arbeitspläne, Arbeitsschritte, Bearbeitungsreihenfolge, Nutzung des Produktionssystems hierfür (welche Arbeitsstation) und/oder Instandhaltungsdefinitionen (Instandhaltungsmaßnahmen, Instandhaltungszeiten, etc.) angepasst, geändert und/oder hinzugefügt und/oder entfernt werden. Hierdurch kann eine besonders gute und bedarfsgerechte Anpassung des Produktionssystems erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße vorteilhafte Auswahl einer Merkmalsgruppe lässt sich im Ergebnis mit wenig Aufwand eine signifikante Verbesserung des Produktionssystems erreichen, insbesondere eine signifikante Optimierung von dessen Betrieb (eine geeignete Anpassung/Änderung/Hinzufügung/Entfernung einer oder mehrerer Parameter vorausgesetzt).

Im weiteren Verlauf des Betriebs eines Produktionssystems erfolgt das Steuern des Produktionssystems insbesondere in Abhängigkeit und/oder unter Berücksichtigung von dem wenigstens einen oder den mehreren, in Schritt f) geänderten und/oder hinzugefügten Parameter(n).

Dabei wird insbesondere eine Maßnahme eingeleitet, falls das Prüfen ergeben hat, dass der ermittelte Wert außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt. Wird beispielsweise festgestellt, dass ein Formelement eine besonders hohe Ausschussquote aufweist, kann es vorteilhaft sein, die Werte von einem oder mehreren Bearbeitungsparametern an einer der zugehörigen Fertigungsstationen, an denen das betreffende Formelement bearbeitet wird, zu ändern (bspw. ein anderes Werkzeug vorgeben und/oder Vorschub, Drehzahl etc. anpassen) oder ggf. fehlerhafte Konstruktionsdaten, die dem Formelement zugrunde liegen, zu korrigieren, oder die Qualität der Bauteilrohlinge zu überprüfen.

Weist ein Produktionssystem mehrere, gleichartige Arbeitsstationen zur Bearbeitung eines Formelementes auf, kann beispielsweise so auf einfache Art und Weise festgestellt werden, ob sich die Ausschussquote innerhalb eines definierten Toleranzbereichs um die mittlere Ausschussquote über alle Maschinen befindet, oder außerhalb davon liegt, und somit eine Anpassung der Steuerung des Produktionssystems erfolgen sollte zur Reduzierung der Ausschussquote des betreffenden Formelementes.

In einer vorteilhaften Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt in einem weiteren Schritt c1) ein Ändern wenigstens eines Parameterwertes der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten und vorzugsweise, insbesondere ebenfalls in einem weiteren Schritt d1), ein Aktualisieren der Merkmalsgruppendaten von zumindest einigen Bauteilen, vorzugsweise von allen Bauteilen, denen die Merkmalsgruppe mit den Merkmalsgruppendaten zugeordnet ist, von der wenigstens eine Parameterwert geändert worden ist.

Dabei wird vorzugsweise wenigstens ein Parameterwert angepasst, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem in Schritt d) ermittelten Wert wenigstens einer charakteristischen Größe der Merkmalsgruppe, vorzugsweise ein Parameter, der zur Steuerung des Produktionssystems geeignet ist und insbesondere derart, dass ein verbesserter Betrieb des zugehörigen Produktionssystems erreicht werden kann, insbesondere eine Optimierung.

Eine Anpassung kann insbesondere eine Bauteiloptimierung umfassen, d.h. eine Anpassung der Bauteildaten, z.B. Geometriedaten, und/oder eine Anpassung von Maschinen- /Arbeitsstationsdaten für eine Bearbeitung auf einer Fertigungsstation. Eine Anpassung kann aber auch eine Änderung der Produktionsplanung umfassen, beispielsweise eine Änderung der Ablaufplanung, beispielsweise die Verlagerung der Bearbeitung eines Formelementes von einer Bearbeitungsmaschine auf eine andere. Ein hinzugefügter Parameter(wert) kann beispielsweise ein Sperrflag sein, welches anzeigt bzw. eine Information enthält, dass beispielsweise Formelement XY nicht mehr auf Maschine Z gefertigt werden darf, wobei ein solches Sperrflag beispielsweise eine Sperrung einer Bearbeitung auf Maschine Z auslösen kann, falls ein Bauteil mit dem betreffenden Formelement XY versehentlich zur Bearbeitung an Maschine Z landet. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein in Produktionssystemen mit CAx-Arbeitsstationen bzw. CAx- Bearbeitungsprozessen, die einem oder mehreren CAD-Bearbeitungsstationen bzw. - schritten nachgelagert sind.

Hinzuzufügende Daten können auch neue Prüf- und Messprogramminformationen sein, beispielsweise ein neuer, zusätzlicher Messpunkt, eine zusätzliche Toleranzangabe oder dergleichen.

Ebenso können Prozessdaten Daten sein, die in Form von Parametern und zugehörigen Werten hinzugefügt werden oder geändert werden können, wie beispielsweise Temperaturvorgaben oder Temperaturverläufe zur Definition einer Temperaturführung in einem Bearbeitungsprozess.

Auch physikalische Größen können entsprechende (hinzuzufügende) Daten sein.

In einigen Fällen kann es erforderlich sein, beispielsweise bisher frei wählbare Werte eines Parameters auf einen definierten, zulässigen Bereich einzuschränken und/oder beispielsweise Toleranzbänder zu erweitern oder zu verengen.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird der geänderte Parameterwert und/oder ein oder mehrere hinzuzufügende Parameter und ihre Parameterwerte sowie Informationen über die zugehörige(n) Änderung(en) in einem Produktionsdatenmanagementsystem gespeichert, insbesondere zentral. Hierdurch lässt sich besonders einfach eine Verringerung der Datenredundanz, eine Verbesserung der Datenkonsistenz, - aktualität und - qualität, eine Erhöhung der Standardisierungsquote, eine Erhöhung der Revisionssicherheit und eine Verbesserung der Versionskontrolle der Daten erreichen. Ferner kann durch eine zentrale Datenspeicherung und der dadurch verringerten Datenredundanz die Fehlerquote in vielen Fällen reduziert werden. Dies wiederum wirkt sich vorteilhaft auf die Prozesssicherheit und die Kosten aus.

Insbesondere können sämtliche Daten, vorzugsweise sämtliche Merkmalsgruppen- und

Bauteildaten, in einem Produktionsdatenmanagementsystem gespeichert sein, insbesondere zentral. Grundsätzlich können die Daten aber auch dezentral gespeichert sein oder beides, d.h. teils teils (einige Daten zentral, andere dezentral). Wichtig ist lediglich ein entsprechender Zugriff. Beispielsweise können zumindest einige der Daten in einem Produktionsplanungs- und Steuerungssystem des Produktionssystems gespeichert sein.

Sind die einem Bauteil und/oder einer Merkmalsgruppe zugeordneten Daten und ihre Änderungen jedoch zentral in einem Produktionsdatenmanagementsystem (PDMS) gespeichert und ist dieses mit den einzelnen Arbeitsstationen verknüpft, d.h. insbesondere datenkommunikationsverbunden oder verbindbar, lassen sich Datenänderungen schnell und ohne viel Aufwand über viele Bauteile realisieren und an die jeweiligen Arbeitsstationen übermitteln bzw. umgekehrt an Arbeitsstationen geänderte Werte unmittelbar über die zugehörige Merkmalsgruppe an jedes Bauteil zurückspielen.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Parameterwert und/oder ein oder mehrere hinzuzufügende Parameter und ihre Parameterwerte sowie Informationen über die zugehörige(n) Änderung(en) über alle Bauteile geändert, denen die wenigstens eine ausgewählte Merkmalsgruppe zugeordnet ist, wobei die Änderung(en) und/oder Aktualisierungen insbesondere manuell, teilautomatisiert oder vollautomatisiert erfolgen können.

Sind die einem Bauteil und/oder einer Merkmalsgruppe zugeordneten Daten und ihre Änderungen zentral in einem Produktionsdatenmanagementsystem (PDMS) gespeichert und ist dieses mit den einzelnen Arbeitsstationen verknüpft, d.h. insbesondere datenkommunikationsverbunden oder verbindbar, lassen sich über die Zuordnung von Merkmalsgruppen zu Bauteilen Datenänderungen schnell und ohne viel Aufwand über viele Bauteile realisieren und an die jeweiligen Arbeitsstationen übermitteln bzw. umgekehrt an Arbeitsstationen geänderte Werte unmittelbar über die zugehörige Merkmalsgruppe an jedes Bauteil zurückspielen, da jeweils nicht alle Bauteile geändert werden müssen, sondern lediglich die Merkmalsgruppendaten, deren Anzahl erheblich geringer ist, als die Anzahl der Bauteile. Somit sind zahlenmäßig erheblich weniger Änderungen erforderlich. Aber auch mit einer Speicherung der Daten unmittelbar in einem zugehörigen Produktionsplanungs- und Steuerungssystem des Produktionssystems lassen sich schon erhebliche Verbesserungen erreichen.

Dies ermöglicht eine einfachere Versionskontrolle und eine einfachere Nachverfolgung der Änderungen. Insbesondere können die zur Verwaltung der Änderungen erforderlichen Ressourcen (beispielsweise der erforderliche Speicherbedarf) zur Verwaltung der Änderungen erheblich reduziert werden.

Ferner lässt sich mit diesem Ansatz mit wenig Aufwand ein Reifegrad eines Bauteils ermitteln, insbesondere innerhalb der CAx-Kette des zugehörigen Produktionssystems, nämlich über die jeweiligen Reifegrade der dem Bauteil zugeordneten Merkmalsgruppe(n). Der Reifegrad einer Merkmalsgruppe über eine oder mehrere Arbeitsstationen bzw. über die gesamte CIM-Architektur ist dabei jeweils insbesondere durch den Revisionszustand bzw. des Versions- bzw. Änderungsstatus der Merkmalsgruppe definiert, insbesondere durch den Revisionszustand bzw. der Versions- bzw. Änderungsstatus der zugehörigen Merkmalsgruppendaten und kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens daher insbesondere mithilfe des Revisionsstatus und/oder dem Versions- und/oder Änderungsstatus von einigen oder sämtlichen Merkmalsgruppendaten einer Merkmalsgruppe ermittelt werden. Aus dem Reifegrad einer oder mehreren Merkmalsgruppen eines Bauteils kann in einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ferner der Reifegrad des Bauteils ermittelt werden.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden, insbesondere während eines Betriebs des Produktionssystems, vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer Arbeitsstation des Produktionssystems zur Bearbeitung eines Bauteils, die lokal an oder in der Arbeitsstation für die Bearbeitung des Bauteils bereitgestellten Daten mit den insbesondere zentral im Produktionsdatenmanagementsystem gespeicherten Daten zumindest teilweise verglichen, wobei bei einer Dateninkonsistenz insbesondere der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Bauteils zumindest vorübergehend gesperrt und/oder angehalten und/oder beendet wird, insbesondere bis eine autorisierte Freigabe erfolgt, vorzugsweise eine manuelle Freigabe.

Es kann beispielsweise insbesondere geprüft werden, ob die an der Arbeitsstation zur Bearbeitung des Bauteils hinterlegten Programme etc. auf den neuesten bzw. aktuellen, dem Bauteil zugeordneten Daten basieren bzw. an der Arbeitsstation für eine verbesserte Bearbeitung vorgenommene Änderungen dem Bauteil und/oder der/den betroffenen Merkmalsgruppen des Bauteils zugeordnet wurden und im zentralen Produktionsdatenmanagementsystem hinterlegt wurden. Wird eine Dateninkonsistenz festgestellt, kann insbesondere die Ausgabe einer Warninformation erfolgen (akustisch und/oder mithilfe einer optischen Anzeige), dass Daten nicht aktuell sind.

Sind Merkmalsgruppe auch Maschinendaten und/oder Prozessdaten zugeordnet, und über die Merkmalsgruppen den einzelnen Bauteilen, lässt sich hierdurch auch für diese mit wenig Aufwand, insbesondere mit wenigen Ressourcen, eine einfache Revisionskontrolle über einen Teil oder die gesamte komplette Prozesskette realisieren.

Eine Verbesserung/Optimierung des Betriebs eines computergestützten Produktionssystems lässt sich auch ohne die vorbeschriebene Auswahl einer Merkmalsgruppe und der zugehörigen Auswertung der zugehörigen Merkmalsgruppendaten bereits erreichen, wenn der geänderte Parameterwert und/oder ein oder mehrere hinzuzufügende Parameter und ihre Parameterwerte sowie Informationen über die zugehörige(n) Änderung(en) zentral in einem Produktionsdatenmanagementsystem gespeichert werden, und vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer Arbeitsstation des Produktionssystems zur Bearbeitung eines Bauteils, die lokal an oder in der Arbeitsstation für die Bearbeitung des Bauteils bereitgestellten Daten mit den zentral im Produktionsdatenmanagementsystem gespeicherten Daten verglichen werden, wobei bei einer Dateninkonsistenz insbesondere der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Bauteils, vorzugsweise für alle betroffenen Bauteile, zumindest vorübergehend gesperrt ist.

Dies könnte beispielsweise mit einem computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines computergestützten Produktionssystems erreicht werden, bei welchem die Merkmalsgruppendaten einer Merkmalsgruppe insbesondere in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden können, wobei insbesondere nach jeder von einem Bearbeiter an einer Bearbeitungsstation vorgenommenen Änderung an den Merkmalsgruppendaten eine produktionssystemweite Änderung vorgeschlagen wird oder werden kann, welche nach erfolgreicher, autorisierter Freigabe produktionssystemweit verbindlich wird oder verbindlich werden kann.

Ein computerimplementiertes Verfahren, vorzugsweise zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem, insbesondere zum Betrieb eines computergestützten Produktionssystems und/oder zur Steuerung eines computergestützten Produktionssystems, kann dementsprechend auch nur einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: a1) Bereitstellen von Daten, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sein können, wobei die Daten Informationen enthalten können zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind, wobei jedem Bauteil, zu dem Daten bereitgestellt werden können, wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet sein kann, und wobei jeder Merkmalsgruppe Merkmalsgruppendaten zugeordnet sein können, a2) Erfassen von Betriebsdaten des Produktionssystems und Zuordnen der erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems zu wenigstens einer Merkmalsgruppe, womit die erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems zu Merkmalsgruppendaten werden können, b) Auswahlen wenigstens einer Merkmalsgruppe, c1) Ändern wenigstens eines Parameterwertes, insbesondere wenigstens eines Parameterwertes der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten, d1) Aktualisieren der Merkmalsgruppendaten von zumindest einigen Bauteilen, vorzugsweise von allen Bauteilen, denen die Merkmalsgruppe mit den Merkmalsgruppendaten zugeordnet ist, von der wenigstens ein Parameterwert geändert worden ist.

Dabei kann insbesondere wenigstens ein Verfahrensschritt mithilfe einer Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder mit Hilfe eines Computersystems ausgeführt werden.

Hierdurch kann die Prozesssicherheit eines Produktionssystems deutlich verbessert werden. Insbesondere kann hierdurch einfach erreicht werden, dass stets die aktuellen Daten verwendet werden.

Ein computergestütztes Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dadurch gekennzeichnet sein, dass es zur Durchführung eines der vorbeschriebenen Verfahren ausgebildet und insbesondere eingerichtet ist, wobei das Produktionssystem insbesondere entsprechende Mittel zur Durchführung eines solchen Verfahrens umfassen kann. Das computergestützte Produktionssystem kann insbesondere ein oder mehrere Arbeitsstationen aufweisen, wobei die Arbeitsstationen insbesondere miteinander kommunikationsvernetzt sein können (drahtlos und/oder drahtgebunden). Ein Produktionssystem kann ein oder mehrere gleiche oder identische Arbeitsstationen sowie auch unterschiedliche Arbeitsstationen aufweisen.

Wenigstens eine Arbeitsstation ist insbesondere dazu konfiguriert, zumindest eine Teilmenge von Daten, die einem Bauteil zugeordnet ist, zu verarbeiten.

Das Produktionssystem kann wenigstens eine Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder ein wenigstens ein Computersystem aufweisen.

Ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, während des Betriebs Produktionssystemdaten zu erfassen und zu speichern.

Ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, Produktionssystemdaten, insbesondere während des Betriebs erfasste Produktionssystemdaten, zumindest teilweise merkmalsgruppenspezifisch oder merkmalsgruppenbezogen zuzuordnen, insbesondere formelementbezogen, und vorzugsweise zumindest teilautomatisiert, vorzugsweise vollautomatisiert.

Ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dazu konfiguriert sein, im Zusammenhang mit der Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere während der Bearbeitung eines Bauteils erfasste Produktionssystemdaten, merkmalsgruppenspezifisch und/oder merkmalsgruppenbezogen zuzuordnen zu der oder den Merkmalsgruppen, die dem Bauteil zugeordnet sind, insbesondere formelementbezogen, d.h. zu den Formelementen, welche dem Bauteil zugeordnet sind.

In einer möglichen Ausgestaltung eines Produktionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Produktionssystem ferner insbesondere konfiguriert, vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer Arbeitsstation des Produktionssystems zur Bearbeitung eines Bauteils, die lokal an oder in der Arbeitsstation für die Bearbeitung des Bauteils bereitgestellten Daten mit den zentral im Produktionsdatenmanagementsystem gespeicherten Daten zumindest teilweise zu vergleichen, wobei das Produktionssystem ferner insbesondere konfiguriert ist, bei einer Dateninkonsistenz insbesondere der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Bauteils zumindest vorübergehend zu sperren und/oder anzuhalten und/oder zu beenden.

Ein Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere Befehle umfassen, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der vorbeschriebenen Verfahren auszuführen.

Ein computerlesbares Speichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, insbesondere ein Computerprogramm, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der vorbeschriebenen Verfahren auszuführen.

Eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein Computer oder eine Steuervorrichtung für ein erfindungsgemäßes Produktionssystem sein, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung Mittel zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen kann.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Datenbank, eine Datenbankstruktur oder ein Datenbanksystem sein, welches insbesondere mit einer vorbeschriebenen Datenverarbeitungsvorrichtung kommunikationsverbunden und/der Teil dieser sein kann, wobei die Datenbank insbesondere Daten und den Daten zugeordnete Relationen umfasst, die zumindest teilweise Merkmalsgruppendaten sind und wenigstens einer Merkmalsgruppe zugeordnet sind, wobei die Datenbank zur Verwendung in einem vorbeschriebenen Produktionssystem eingerichtet ist und die Daten und Relationen derart in der Datenbank hinterlegt sind, dass zumindest mit einem Teil der in der Datenbank hinterlegten Daten eine Durchführung eines vorbeschriebenen Verfahrens möglich ist.

Sämtliche mit Bezug auf das Verfahren hierin beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend für ein erfindungsgemäßes Produktionssystem, ein erfindungsgemäßes Computerprogramm, ein erfindungsgemäßes computerlesbares Speichermedium und eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung und umgekehrt, sofern dies jeweils technisch möglich ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Fig. 1 : in schematischer Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Produktionssystems

Fig. 2: ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3: ein Flussdiagramm mit weiteren, möglichen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4: ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten eines weiteren möglichen, insbesondere vorteilhaften Verfahrens zur Verwendung in einem computerunterstützten Produktionssystem,

Fig. 5: die Referenz-Formelemente bzw. die Merkmalsgruppen „Bohrung“ und „Quader“ des Bauteils aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6: eine beispielhafte, schematische Darstellung einer möglichen Zuordnung von

Merkmalsgruppen und Merkmalsgruppendaten zu einem Bauteil mit den Merkmalsgruppen im Zentrum der Abbildung,

Fig. 7: ein Beispiel einer ersten, für ein Produktionssystem ermittelten

Häufigkeitsverteilung von Merkmalsgruppen, hier geometrischen Formelementen, von Bauteilen, die von einem zugehörigen Produktionssystem bearbeitet werden,

Fig. 8: die Häufigkeitsverteilung aus Fig. 7, wobei diejenigen geometrischen

Formelement, welche ca. 80% aller Formelemente, die in dem Produktionssystem bearbeitet werden, hervorgehoben sind, Fig. 9: in schematischer Prinzipdarstellung der Kurvenverlauf einer Zipf'schen

Verteilung, d.h. den Kurvenverlauf einer Häufigkeitsverteilung, die dem Zipf'schen Gesetz folgt,

Fig. 10: eine Tabelle mit den einer Zipf'schen Häufigkeitsverteilung zugrundeliegenden Funktionsvariablen und ihr Zusammenhang,

Fig. 11 : Beispieldaten einer Zipf'schen Verteilung, wobei die letzte Zeile die kumulierte Auftretenswahrscheinlichkeit der Formelemente darstellt,

Fig. 12: eine Tabelle mit Beispieldaten zur Häufigkeitsverteilung von verschiedenen Merkmalsgruppen, hier von verschiedenen geometrischen Formelementen, die in einem computergestützten Produktionssystem bearbeitet werden, wobei die Formelemente in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit nach Rängen sortiert sind,

Fig. 13: eine Tabelle zur Häufigkeitsverteilung von Unter-Formelementen X... des Formelements X, die in einem computergestützten Produktionssystem bearbeitet werden, wobei die Unter-Formelemente in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit nach Rängen sortiert sind,

Fig. 14: die Häufigkeitsverteilung der Formelemente aus den Fig. 7 und 8 mit in Unter- Formelemente aufgeteilten Formelementen bzw. Merkmalsgruppen,

Fig. 15: einen schematischen Kurvenverlauf der Häufigkeitsverteilung aus Fig. 14 für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement“ über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang,

Fig. 16: einen schematischen Kurvenverlauf einer Häufigkeitsverteilung für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement x Durchlaufzeit“ über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang,

Fig. 17: einen schematischen Kurvenverlauf der Häufigkeitsverteilung aus Fig. 14 für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement x Kosten“ über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang, Fig. 18: eine Prinzipdarstellung für ein Ausführungsbeispiel zur Schnittstellenorganisation und für mögliche Daten- und Informationsströme zwischen verschiedenen Arbeitsstationen eines erfindungsgemäßen Produktionssystems, und

Fig. 19: eine weitere Prinzipdarstellung für ein Ausführungsbeispiel für mögliche Daten- und Informationsströme ausgehend von einem Merkmalsgruppen-Referenz- Template (Merkmalsgruppen-Referenz-Datensatz) an verschiedene CAx- Arbeitsstationen eines erfindungsgemäßen Produktionssystems.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt in schematischer Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Produktionssystems 100, wobei das erfindungsgemäße Produktionssystem 100 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist und ein Produktionsdatenmanagementsystem 120 mit einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsvorrichtung 130 und einem in einer Cloud 110 befindlichen Datenspeicher 140 aufweist.

Des Weiteren umfasst dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Produktionssystems 100 mehrere Arbeitsstationen 10, 20, 30, 50, 60, 70,80 und 90, welche insbesondere jeweils dazu ausgebildet sind, zumindest eine Teilmenge von Daten, die einem Bauteil 101 zugeordnet ist, welches in Fig. 1 durch einen Stern mit einer Bohrung 106 in der Mitte symbolisiert ist, zu verarbeiten bzw. das Bauteil 101 zumindest teilweise physisch zu bearbeiten.

Das Bauteil 101 kann beispielsweise ein weihnachtlicher Kerzenständer oder dergleichen sein. Auf die Geometrie des Bauteils 101 kommt es vorliegend jedoch nicht an. Es ist lediglich ein Bauteil gewählt worden, welches eine vereinfachte, bildliche Darstellung ermöglicht für ein besseres Verständnis. Sämtliche im Zusammenhang mit dem Bauteil 101 beschriebenen Merkmale und Vorteile und dergleichen sind nicht als Einschränkung, sondern lediglich exemplarisch zur grundsätzlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu verstehen.

Ebenso sind sämtliche Ausführungen, die im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Produktionssystems 100 beschrieben werden, nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als beispielhafte Erläuterung der Erfindung. Das beschriebene Produktionssystem 100 sowie das in diesem Zusammenhang beschriebene Verfahren zum Betrieb dieses Produktionssystem 100 sind jeweils Beispiele einer möglichen Ausgestaltung basierend auf der vorliegenden Erfindung.

Die Arbeitsstationen 10, 20 und 30 des Produktionssystems 100 sind bei diesem Ausführungsbeispiel eines Produktionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dabei jeweils organisatorisch der Fertigungsplanung zugeordnet und insbesondere für eine produktspezifische Bearbeitung ausgebildet, wobei die Arbeitsstation 10 insbesondere eine CAD-Arbeitsstation ist, die Arbeitsstation 20 insbesondere eine CAM-Arbeitsstation, die Arbeitsstation 30 insbesondere eine CAQ-Arbeitsstation. De Arbeitsstationen 50 bis 90 sind hingegen der Produktionsplanung und -Steuerung (PPS) zugeordnet, was in Fig. 1 durch den Block 40 symbolisiert ist und insbesondere für eine auftragsbezogene Bearbeitung konfiguriert und eingerichtet.

Die Arbeitsstation 50 ist dabei insbesondere eine Produktprogrammplanungs-Arbeitsstation, die Arbeitsstation 60 eine Mengenplanungs-Arbeitsstationen, die Arbeitsstation 70 eine Termin- und Kapazitätsplanungs-Arbeitsstation, die Arbeitsstation 80 eine Auftragsüberwachungs-Arbeitsstation und die Arbeitsstation 90 eine Auftragsveranlassungs- Arbeitsstation.

Alle Arbeitsstationen 10 bis 30 und 50 bis 90 sind jeweils mit dem Produktionsdatenmanagementsystem 120 bzw. der zugehörigen Datenverarbeitungsvorrichtung 130 datenkommunikationsverbunden, bei diesem Ausführungsbeispiel insbesondere über eine drahtlose Kommunikationsverbindung (WLAN) oder Funk oder auf andere drahtlose Art und Weise, was durch die Verbindungslinien mit den Bezugszeichen 104 und 105 symbolisiert sein soll.

Darüber hinaus sind die einzelnen Arbeitsstationen 10 bis 30 und 50 bis 90 auch untereinander datenkommunikationsverbunden und stehen ferner über die Datenkommunikationsverbindungen 102 und 103, welche ebenfalls bei diesem Ausführungsbeispiel als drahtlose Kommunikationsverbindungen ausgebildet sind, in Datenkommunikation mit den Datenspeicher 140 in der Cloud 110.

Hierdurch kann ein effizienter und schneller Datenaustausch zwischen den einzelnen Arbeitsstationen 10 bis 30 und 50bis 90 und damit zwischen allen Komponenten des Produktionssystems 100 erreicht werden. Dies ermöglicht eine hohe Datenkonsistenz, eine schnelle Bereitstellung aktueller Daten an jeder Arbeitsstation 10 bis 30 und 50 bis 90 und damit eine optimale Verarbeitung der Daten an den einzelnen Arbeitsstationen 10 bis 30 und 50 bis 90.

Durch die zentrale Speicherung der Daten im Datenspeicher 140 sowie das zentrale Produktionsdatenmanagementsystem 120, über welches die Arbeitsstationen mit den jeweiligen Daten versorgt werden bzw. über welche Daten von den Arbeitsstationen jeweils zurückgespielt werden können, kann eine hohe Datenintegrität und Datenkonsistenz erreicht werden. Insbesondere können so an jeder Arbeitsstation 10 bis 30 und 50 bis 90 die Daten für jedes Bauteil 101 mit minimalem Aufwand nahezu in Echtzeit aktuell gehalten werden und somit beispielsweise vor jedem Arbeitsschritt an einer Arbeitsstation 10 bis 30 und 50 bis 90 die aktuellen Daten bereitgestellt werden. Dadurch können Fehlproduktionen basierend auf einem Bauteil zugeordneten, falschen Daten reduziert und damit eine Ausschussquote verringert werden, das Produktionssystem optimiert und die Kosten gesenkt werden.

Für einen besonders effizienten Betrieb eines erfindungsgemäßen Produktionssystems 100 sind den einzelnen Bauteilen 101, welche innerhalb dieses des Produktionssystems 100 bearbeitet werden können, jeweils ein oder mehrere Merkmalsgruppen 106 zugeordnet. Diesen sind wiederum jeweils entsprechende Merkmalsgruppendaten zugeordnet, wobei wenigstens eine Merkmalsgruppe 106, die einem jeweiligen Bauteil 101 zugeordnet ist, eine Gruppe von Merkmalen zu einem geometrischen Formelement 106 umfasst und insbesondere eine Merkmalsgruppe 106 vom Typ „geometrisches Formelement“ umfasst oder ist. Hierdurch kann ein besonders effizienter Betrieb eines Produktionssystems 100 realisiert werden. Denn man hat festgestellt, dass sich nahezu alle Bauteile 101 aus mehreren, insbesondere sogenannten Standardgeometrie-Formelementen zusammensetzen lassen.

Ein solches Beispiel für ein geometrisches Formelement, welches eine erste Merkmalsgruppe bilden kann, ist beispielsweise das geometrische Formelementbohrung 106 des Bauteils 101. Durch die dem Formelement bzw. der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement“ zugeordneten Merkmalsgruppendaten kann das zugehörige Formelement 106 bzw. die zugehörige Merkmalsgruppe 106 definiert werden.

Entsprechende Merkmalsgruppendaten können beispielsweise zum einen geometrische Daten sein wie Abmessungen, Dimensionen, Positionen relativ und absolut, Form- und Lagetoleranzen, aber auch Angaben wie Oberflächengüten, Werkstoffe, oder Produktionsdaten, wie beispielsweise Prozessparameter für die Fertigung wie Schnittgeschwindigkeiten, Vorschubgeschwindigkeiten oder dergleichen, beispielsweise bei einem Zerspanvorgang, erforderliche Fertigungshilfsmittel zur Aufnahme, Spannfutter, sowie auch Prüfprogramme, Pläne und Punkte oder andere Maßnahmen zur Qualitätssicherung, Maschinendaten oder Informationen, auf welcher Maschine beispielsweise das Bauteil gefertigt werden soll, Ablaufpläne zur Festlegung einzelner Bearbeitungsschritte usw. Darüber hinaus können einer Merkmalsgruppe aber auch andere Daten, wie beispielsweise Prozessparameter wie Temperaturführungsverläufe, Ruhezeiten, Trocknungszeiten, maximal zulässige Durchlaufzeiten, maximal zulässige Ruhezeiten vor der Weiterverarbeitung, Kosten, Kapazitätsbedarfe, Umrisszeiten, Reinigungsanweisungen oder dergleichen zugeordnet sein.

Auf diese Art und Weise lassen sich in vielen Produktionssystemen die meisten oder sogar sämtliche Bauteile definieren, insbesondere über die verschiedenen Merkmalsgruppen, wobei einem Bauteil jeweils nur die einzelnen Merkmalsgruppen zugeordnet werden müssen, nicht jedoch die einzelnen Merkmalsgruppendaten. Vielmehr reicht es aus, wenn die einzelnen Merkmalsgruppendaten lediglich den Merkmalsgruppen zugeordnet sind aber nicht die Zuordnung der einzelnen Parameter für jedes Bauteil separat gespeichert wird. Da in einem Produktionssystem erheblich weniger Merkmalsgruppen als üblicherweise Bauteile vorkommen, kann somit der Speicherbedarf für sämtliche Daten zu den einzelnen Bauteilen erheblich reduziert werden und auf einfache Art und Weise ein hoher Standardisierungsgrad mit minimalem Aufwand erreicht werden. Wesentlich ist jedoch, dass den Bauteilen geeignete Merkmalsgruppen zugeordnet sind und diesen wiederum geeignete Merkmalsgruppendaten, um diesen Effekt voll auszunutzen.

Ein weiterer Vorteil dieses Ansatzes ist, dass sich besonders einfache Änderungen und Aktualisierungen von Daten durch die Vornahme einer einzigen Änderung an einer Merkmalsgruppe bzw. den zugehörigen Merkmalsgruppendaten an einer Vielzahl von Bauteilen 101 vornehmen lässt, nämlich an all denjenigen Bauteilen, welchen die zugehörige, geänderte Merkmalsgruppe 106 zugeordnet ist. Hierdurch können erhebliche Einsparungen beim Betrieb eines Produktionssystems 100 erreicht werden, insbesondere sind weniger Ressourcen für die Speicherung, Verarbeitung und Dokumentation von Änderungen erforderlich. D. h. mit anderen Worten es lässt sich die Versionskontrolle bzw. Versicherung und das Änderungsmanagement erheblich vereinfachen. Hierdurch lässt sich auch auf einfache Art und Weise die Versionskontrolle bzw. die Revisionssicherheit, wie sie aus der Konstruktion bekannt ist, auf einfache Art und Weise über sämtliche Arbeitsstationen 10 bis 30 und 50 bis 90 innerhalb eines Produktionssystems ausdehnen. Auf diese Art und Weise könne nämlich auch Produktionsdaten, wie beispielsweise Maschinendaten und Fertigungsparameter, die einer Merkmalsgruppe, beispielsweise einem geometrischen Formelement für dessen Herstellung zugeordnet sind, zusammen mit den geometrischen Daten, welche die Geometrie des jeweiligen geben vom Elements definieren, der Versionskontrolle und dem Änderungsmanagement zugeordnet werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer umfassenden und revisionssicheren Datenverwaltung.

Des Weiteren ermöglicht dieser Ansatz einen besonders effizienten Betrieb und auf besonders einfache Art und Weise eine vorteilhafte, insbesondere verbesserte Steuerung und/oder Optimierung eines nach diesem Ansatz ausgebildeten Produktionssystems.

Ein besonders vorteilhafter Betrieb bzw. eine besonders vorteilhafte Steuerung eines erfindungsgemäßen Produktionssystems kann Beispiels Weise gemäß mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden.

Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm mit den ersten vier Verfahrensschritten S1 bis S4 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem, wie beispielsweise einem Produktionssystem 100, insbesondere zur Steuerung eines Betriebs des computergestützten Produktionssystems 100.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm mit weiteren, möglichen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welche sich bei diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar anschließen. Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst dabei insbesondere die wenigstens die folgenden Schritte:

S1 : a1) Bereitstellen von Bauteil-Daten, die einem oder mehreren Bauteilen 101 zugeordnet sind, die von dem computergestützten Produktionssystem 100 bearbeitet werden können, wobei die Bauteil-Daten Informationen enthalten zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen 106, die jeweils einem oder mehreren Bauteilen 101 zugeordnet sind, wobei jedem Bauteil 101 , zu dem Daten bereitgestellt werden, wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet ist, wobei eine Merkmalsgruppe 106 jeweils eine Gruppe von Merkmalen umfasst, welche das Bauteil 101 , dem die Merkmalsgruppe zugeordnet ist, zumindest teilweise definieren, und wobei jeder Merkmalsgruppe 106 Merkmalsgruppendaten zugeordnet sind, und a2) Erfassen von Betriebsdaten des Produktionssystems 100 und Zuordnen der erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems 100 zu wenigstens einer Merkmalsgruppe 106, womit die erfassten Betriebsdaten des Produktionssystems 100 zu Merkmalsgruppendaten werden,

S2: b) Auswahlen wenigstens einer Merkmalsgruppe 106,

S3: c) Bereitstellen von zumindest einem Teil der Merkmalsgruppendaten, die der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe 106 zugeordnet sind, wobei die bereitgestellten Merkmalsgruppendaten zumindest einen Teil der in Schritt S1 erfassten und der Merkmalsgruppe 106 zugeordneten Betriebsdaten des Produktionssystems 100 enthalten,

S4: d) Auswerten der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten und Bestimmen eines Wertes wenigstens einer für die ausgewählte Merkmalsgruppe charakteristischen Größe, d.h., den Wert einer Kennzahl für die ausgewählte Merkmalsgruppe,

S5: e) Speichern, Ausgeben und/oder Weiterverarbeiten des in Schritt d) wenigstens einen ermittelten Wertes,

S6: f) Einleiten wenigstens einer Maßnahme in Abhängigkeit von dem in Schritt d) bestimmten Wert der wenigstens einen charakteristischen Größe, wobei wenigstens ein Parameterwert von wenigstens einem Parameter der Merkmalsgruppendaten der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe geändert wird und/oder ein oder mehrere Parameter und ihre zugehörigen Werte den Merkmalsgruppendaten der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe hinzugefügt werden, wobei insbesondere ein Wert wenigstens eines Steuerparameters zur Steuerung des Produktionssystems und/oder wenigstens ein Wert eines Bauteilparameters geändert oder hinzugefügt wird,

S7: g) Speichern des/der geänderte(n) Parameterwert(e) und/oder des oder der hinzugefügten Parameter und ihrer Parameterwerte sowie Informationen über die zugehörige(n) Änderung(en) zentral in einem Produktionsdatenmanagementsystem, und

S8: h) Prüfen einer Datenkonsistenz während eines Betriebs des Produktionssystems, insbesondere vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer Arbeitsstation des Produktionssystems zur Bearbeitung eines Bauteils, wobei dazu die lokal an oder in der Arbeitsstation für die Bearbeitung des Bauteils bereitgestellten Daten zumindest teilweise mit den zentral im Produktionsdatenmanagementsystem gespeicherten Daten verglichen werden, wobei bei einer Dateninkonsistenz der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Bauteils zumindest vorübergehend gesperrt und/oder angehalten und/oder beendet und/oder manuell, teilautomatisiert oder vollautomatisiert aktualisiert wird.

Bezogen auf das Produktionssystem 100 aus Fig. 1 werden dabei in Schritt a1) bzw. S1 dem Bauteil 101 sowie weiteren, hier nicht dargestellten Bauteilen zugeordnete Daten bereitgestellt, die Informationen zu wenigstens der Merkmalsgruppe 106 („geometrisches Formelement Bohrung“) und wenigstens einer weiteren Merkmalsgruppe enthalten, insbesondere zu weiteren geometrischen Formelementen, beispielsweise zu dreieckigen Formelementen, mittels welchen jeweils die Spitzen des Sterns von dem Bauteil 101 definiert sind, wobei diesen Formelementen auch erfasste Betriebsdaten zugeordnet sind, wie beispielsweise Fertigungsparameter wie Schnittgeschwindigkeiten und -parameter, die bei der Herstellung eines Bauteils mit diesem Formelement erfasst worden sind.

Basierend auf diesen Daten wird in Schritt S2 (b)) aus der Menge aller Merkmalsgruppen zu diesen Daten eine Merkmalsgruppe ausgewählt, wobei hier in einer besonders vorteilhaften Ausführung eines Verfahrens die am häufigsten vorkommende Merkmalsgruppe ausgewählt wird.

Den jeweiligen Merkmalsgruppen ist jeweils eine Gruppe von Merkmalen zugeordnet, welche das Bauteil 101 zumindest teilweise definieren, wobei dazu jeder Merkmalsgruppe entsprechende Merkmalsgruppendaten zugeordnet sind. Der Merkmalsgruppe 106 „geometrisches Formelement Bohrung“ sind beispielsweise ein Nenndurchmesser, eine Bohrlochtiefe sowie entsprechende Prozessparameter für die zugehörige Bohrmaschine, zugeordnet, welche definieren, wie die Bohrung herzustellen ist, wie das Werkstück dabei mit welchen Fertigungshilfsmitteln zu spannen ist, mit welchem Werkzeug die Bohrung gefertigt werden soll und wie beispielsweise wie die Bohrung hinterher hinsichtlich ihrer Maßhaltigkeit und Form- und Lagetoleranzen zu prüfen ist. Dies kann alternativ oder zusätzlich auch die Bereitstellung eines Bearbeitungsprogramms, beispielsweise eines NC- Programms, für die Bearbeitung und/oder Herstellung der Bohrung umfassen und/oder das Anlegen eines Prüfprozesses. Das Bearbeitungsprogramm und/oder der Prüfprozess können dabei insbesondere ebenfalls manuell, teilautomatisiert oder vollautomatisch erzeugt und angelegt werden, wobei in einer möglichen Ausgestaltung das Bearbeitungsprogramm und/oder der Prüfprozess dabei insbesondere basierend auf einem oder mehreren bereits bekannten Bearbeitungsprogrammen und/oder Prüfprozessen der zugehörigen Merkmalsgruppe oder einer oder mehreren vergleichbaren Merkmalsgruppen erzeugt und/oder angelegt werden können. Wird hierfür eine vergleichbare Merkmalsgruppe zugrunde gelegt, kann es insbesondere vorteilhaft sein, diejenige Merkmalsgruppe aus den vergleichbaren Merkmalsgruppen auszuwählen, welche die größte Häufigkeit aufweist, d.h. am häufigsten vorkommt.

Nachdem die Daten für die dem Bauteil 101 zugeordneten Merkmalsgruppen 106 und weitere Merkmalsgruppen bereitgestellt worden sind, wird von den Merkmalsgruppen, von den Daten bereitgestellt worden sind, wenigstens eine Merkmalsgruppe ausgewählt und es werden die zugehörigen Merkmalsgruppendaten bereitgestellt (Schritt (b) bzw. S2).

Das Auswählen der Merkmalsgruppe in Schritt b) bzw. S2 erfolgt dabei insbesondere in Abhängigkeit von einer Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppen, insbesondere nach der Häufigkeit eines bestimmten Kriteriums, wobei insbesondere die zu diesem Kriterium am häufigsten vorkommende Merkmalsgruppe ausgewählt wird.

In einem weiteren Schritt werden die jeweiligen Merkmalsgruppendaten bereitgestellt (Schritt S3 bzw. c)) und anschließend ausgewertet (Schritt d) bzw. S4) und wenigstens eine für die ausgewählte Merkmalsgruppe charakteristische Größe, d. h. insbesondere eine für die Merkmalsgruppe charakteristische Kennzahl, beispielsweise eine Ausschussquote bestimmt.

In einem weiteren Schritt S5 bzw. e) wird die ermittelte charakteristische Größe bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert, insbesondere im Datenspeicher 140 in der Cloud 110, ausgegeben und weiterverarbeitet.

Die Ausgabe erfolgt insbesondere in dem die ermittelte Kennzahl bzw. der Wert ermittelten charakteristischen Größe auf eine Anzeigevorrichtung dargestellt wird bzw. mittels einer Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird.

Bei der Weiterverarbeitung wird mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung 130 geprüft, ob der in Schritt d) bzw. S4 ermittelte Wert innerhalb eines zulässigen Grenzbereichs liegt.

Falls nicht, wird in Schritt S6 bzw. f) eine entsprechende Maßnahme eingeleitet, insbesondere wenigstens ein Parameterwert der zugehörigen Merkmalsgruppendaten geändert und/oder hinzugefügt, um den Betrieb des Produktionssystems, insbesondere die Steuerung des Produktionssystems, anzupassen, insbesondere zu verbessern.

Beispielsweise können ein oder mehrere Prozessparameter und/oder Werkzeugmaschinensteuerungsparameter einer Werkzeugmaschine geändert werden, wenn eine Ausschussquote eines zugehörigen Fertigungsschrittes auf einer Werkzeugmaschine für einen Bearbeitungsprozess bei der Bearbeitung eines Formelementes oberhalb eines zulässigen Grenzwertes liegt.

In einem weiteren Schritt S7 bzw. h) werden der oder die geänderten oder hinzugefügten Parameterwerte gespeichert, insbesondere im Datenspeicher 140 zentral in der Cloud 110, insbesondere zusammen mit Informationen über die zugehörige(n) Änderung(en).

Ferner wird, für einen besonders vorteilhaften Betrieb des Produktionssystems 100, ferner während eines Betriebs des Produktionssystems in Schritt S8 bzw. h) vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer der Arbeitsstationen 10 bis 30 bzw. 50 bis 90 des zur Bearbeitung des Formelements 106 jeweils eine Datenkonsistenz geprüft, wobei dazu die lokal an oder in der Arbeitsstation 10 bis 30 bzw. 50 bis 90 für die Bearbeitung des Formelements 106 bereitgestellten Daten zumindest teilweise mit den zentral gespeicherten Daten verglichen werden, wobei bei einer Dateninkonsistenz der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Formelements 106 zumindest vorübergehend gesperrt und/oder angehalten und/oder beendet wird.

Nehmen wir an die Merkmalsgruppe 106 („geometrisches Formelement Bohrung“) ist vorliegend die am häufigsten vorkommende Merkmalsgruppe aus den Merkmalsgruppen, zu denen Daten bereitgestellt worden sind in Schritt a) bzw. S1. Dann werden nachdem diese Merkmalsgruppe 106 ausgewählt worden ist, die zugehörigen Merkmalsgruppendaten ausgewertet und analysiert.

Eine charakteristische Größe kann beispielsweise die Ausschussquote der letzten 4 Wochen sein. Ein Ergebnis dieser Analyse kann beispielsweise sein, dass bei der Fertigung der Bohrung 106, d. h. bei der Fertigung des geometrischen Formelements Bohrung 106 eine aktuelle, ermittelte Ausschussquote der Produktion der letzten 4 Wochen, welche sich beispielsweise aus den erfassten und dem Formelement zugeordneten Betriebsdaten ermitteln lässt, bei 10% liegt, die mittlere Ausschussquote des letzten Jahres jedoch bei 5% lag.

Ist eine maximale Ausschussquote von beispielsweise 7% erlaubt, werden entsprechende Maßnahmen eingeleitet, um die Ausschussquote wieder zu verringern. Insbesondere wird die Steuerung des Produktionssystems 100 angepasst, wobei wenigstens eine Steuergröße angepasst bzw. geändert wird, d.h. ein Parameter zur Steuerung des Produktionssystems, welcher sich insbesondere auf die Ausschussquote der zugehörigen Merkmalsgruppe „Formelement Bohrung“ 106 auswirkt. Beispielsweise kann eine Schnittgeschwindigkeit, ein ausgewähltes Werkzeug, eine Vorschubgeschwindigkeit oder dergleichen angepasst werden.

Die Änderung wird zentral gespeichert und an sämtliche betroffenen Arbeitsstationen, auf denen das Formelement 106 bearbeitet wird innerhalb des Produktionssystems verteilt.

Vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer der Arbeitsstationen 10 bis 30 bzw. 50 bis 90 des zur Bearbeitung des Formelements 106 wird jeweils eine Datenkonsistenz geprüft, wobei dazu die lokal an oder in der Arbeitsstation 10 bis 30 bzw. 50 bis 90 für die Bearbeitung der Merkmalsgruppe 106 bereitgestellten Daten zumindest teilweise mit den zentral gespeicherten Daten verglichen werden, wobei bei einer Dateninkonsistenz der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Formelements 106 zumindest vorübergehend gesperrt und/oder angehalten und/oder beendet wird.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten eines weiteren möglichen, insbesondere vorteilhaften Verfahrens zur Verwendung in einem computerunterstützten Produktionssystem, wobei dieses Beispiel eines vorteilhaften Verfahrens für ein Produktionssystem die folgenden Schritte umfasst, welche insbesondere zusätzlich oder alternativ zu einem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden können:

S1A: a1) Bereitstellen von Daten, die einem oder mehreren Bauteilen 101 zugeordnet sind, wobei die Daten Informationen enthalten zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen 106, die jeweils einem oder mehreren Bauteilen 101 zugeordnet sind, wobei jedem Bauteil 101, zu dem Daten bereitgestellt werden, wenigstens eine Merkmalsgruppe 106 zugeordnet ist, wobei eine Merkmalsgruppe 106 jeweils eine Gruppe von Merkmalen umfasst, welche das Bauteil 101 , dem die Merkmalsgruppe 106 zugeordnet ist, zumindest teilweise definieren, und wobei jeder Merkmalsgruppe 106 Merkmalsgruppendaten zugeordnet sind,

S2A: b) Auswählen wenigstens einer Merkmalsgruppe 106,

S3A: c1) Ändern wenigstens eines Parameterwertes der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten,

S4A: d1) Aktualisieren der Merkmalsgruppendaten von zumindest einigen Bauteilen 101, vorzugsweise von allen Bauteilen, denen die Merkmalsgruppe 106 mit den Merkmalsgruppendaten zugeordnet ist, von der wenigstens ein Parameterwert geändert worden ist. Diese Verfahrensschritte ermöglichen eine besonders effiziente Umsetzung von Änderungen, insbesondere eine effiziente und revisions- bzw. versionskontrollierte Umsetzung und Dokumentation von Änderungen an einer Vielzahl von Bauteilen mit wenig Änderungsaufwand und wenig Speicherbedarf, da die Änderungen nur an der zugehörigen Merkmalsgruppe 106, aber nicht an jedem Bauteil 101 vorgenommen werden müssen.

Bei dem Produktionssystem 100 werden die vorbeschriebenen Verfahrensschritte jeweils mithilfe der Datenverarbeitungsvorrichtung 130 ausgeführt.

Fig. 5 zeigt die Referenz-Formelemente bzw. die Merkmalsgruppen „Bohrung“ und „Quader“ des Bauteils aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, wobei dem Bauteil 101 neben der ersten Merkmalsgruppe 106 „geometrisches Formelement Bohrung“ ferner insbesondere eine zweite Merkmalsgruppe 109 „geometrisches Formelement Quader“ zugeordnet ist. Durch die geometrische Kombination dieser Merkmalsgruppen 106 und 109, insbesondere durch eine geometrische Subtraktion von 106 von 109, entsteht Bauteil 101.

Fig. 6 zeigt eine beispielhafte, schematische Darstellung einer möglichen Zuordnung von Merkmalsgruppendaten zu Merkmalsgruppen 106, 109 bzw. einer Kombination von Merkmalsgruppen und/oder zu einem Bauteil 101. Dem Bauteil können neben Merkmalsgruppen 106, 109, welche geometrische Formelemente umfassen oder repräsentieren auch andere Merkmalsgruppen und Merkmalsgruppendaten zugeordnet sein, wie beispielsweise Merkmalsgruppen mit Merkmalsgruppendaten der Kategorie 107 („Bauteile/Jahr“), 108 („Anzahl/Art Merkmalsgruppen“), 111 („Werkstoff“), 112 („Kennzahlen/KPIs“) und weiteren Kategorien in Form von Haupt- und Unterkategorien 113 (Hauptkategorie „Prüf- und Fertigungsprozessdaten“), 114 (Unterkategorie „Fertigungsmittel und Fertigungshilfsmittel“), 115 (Unterkategorie „Strategie/Fertigungsorganisation“) und 116 (Unterkategorie „Prüf- und Fertigungsparameter“).

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer ersten, für das Produktionssystem 100 ermittelten Häufigkeitsverteilung von Merkmalsgruppen, hier geometrischen Formelementen, von Bauteilen, die von dem zugehörigen Produktionssystem 100 bearbeitet werden, wobei die häufigste Merkmalsgruppe vom Typ „Bohrung“ ist und insbesondere etwa 50% aller Merkmalsgruppen ausmacht. Fig. 8 zeigt die Häufigkeitsverteilung aus Fig. 7, wobei diejenigen geometrischen Formelemente, welche ca. 80% aller Formelemente, die in dem Produktionssystem bearbeitet werden, hervorgehoben sind.

Eine Optimierung der häufigsten Merkmalsgruppe würde damit mehr als die 20% betreffen, die lediglich angestrebt werden, optimiert zu werden, um das Produktionssystem maximal effizient anzupassen. Daher ist eine Änderung der Merkmalsgruppendefinitionen erforderlich, um eine geeignetere „Auflösung“ der Merkmalsgruppen zu erhalten. Hierzu werden die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte S1 bis S8 insbesondere so lange iterativ wiederholt, bis sich eine Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppen einstellt, welche sich insbesondere einer Zipf'schen Verteilungsfunktion annähert.

Hat man dies erreicht und die für das Produktionssystem relevantesten Merkmalsgruppen identifiziert und kann jeder dieser Merkmalsgruppen einen eindeutigen Prozess innerhalb der CAx-Kette zuordnen, lässt sich in der Folge das Produktionssystem mit wenig Aufwand optimieren.

Fig. 9 zeigt in schematischer Prinzipdarstellung der Kurvenverlauf einer Zipf'schen Verteilung, d.h. eine Häufigkeitsverteilung, die dem Zipf'schen Gesetz folgt.

Fig. 10 zeigt eine Tabelle mit den einer Zipf'schen Häufigkeitsverteilung zugrundeliegenden Funktionsvariablen und ihr Zusammenhang, insbesondere das Auftreten der Wahrscheinlichkeiten der ersten 10 Ränge, wenn die Häufigkeit auf Rang 1 10% beträgt.

Fig. 11 zeigt Beispieldaten einer Zipf'schen Verteilung, wobei die letzte Zeile die kumulierte Auftretenswahrscheinlichkeit der Formelemente darstellt. Bei einer derartigen Häufigkeitsverteilung stellen die ersten 10 Ränge an Merkmalsgruppen ca. 30% aller Merkmalsgruppen, was somit eine geeignete „Auflösung“ einer Häufigkeitsverteilung darstellt. Hat man die für das Produktionssystem relevantesten Merkmalsgruppen mit geeigneter „Auflösung“ identifiziert und kann jeder dieser Merkmalsgruppen einen eindeutigen Prozess innerhalb der CAx-Kette zuordnen, lässt sich in der Folge das Produktionssystem mit wenig Aufwand optimieren.

D.h. die in einem ersten Schritt ermittelte Häufigkeitsverteilung aus Fig. 7 wird in einer Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung durch Wiederholen der Verfahrensschritte so lange angepasst, beispielsweise durch Hinzufügen und/oder Ändern von Merkmalsgruppendaten, die insbesondere eine Unterteilung in weitere Unter- Merkmalsgruppen ermöglichen, bis sich eine Häufigkeitsverteilung nach dem Zipf'schen Gesetz einstellt. Die Häufigkeitsverteilung nach dem Zipf'schen Gesetz scheint auf die meisten Produktionssysteme zuzutreffen.

Es hat sich gezeigt, dass bei einer Grundmenge von ca. 60.000 Formelemente in einem Unternehmen etwa die häufigsten 1600 Formelemente für eine effiziente Steuerung des Produktionssystems ausschlaggebend sind, insbesondere für eine effiziente Standardisierung und Optimierung des Produktionssystems, vor allem für eine Verbesserung von 80% der Bearbeitungsprozesse in der Fertigungsplanung.

Fig. 12 zeigt eine Tabelle mit Beispieldaten zur Häufigkeitsverteilung von verschiedenen Merkmalsgruppen, hier von verschiedenen geometrischen Formelementen 1 bis 20, die in einem computergestützten Produktionssystem 100 bearbeitet werden, wobei die Formelemente in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit nach Rängen sortiert sind. Formelement 1 („Bohrung“) weist dabei eine Häufigkeit von mehr als 22% aus. Dies ist jedoch noch nicht aussagekräftig, weil dem Formelement kein eindeutiger Fertigungsprozess zugeordnet ist.

Durch Hinzufügen des Nenndurchmessers und Unterteilen in Unter-Merkmalsgruppen Formelement XY bis XZ und Ermitteln der Häufigkeitsverteilung mit den „neuen“ Merkmalsgruppen wird die Auflösung wesentlich verbessert und es kann dasjenige Formelement vom Typ „Bohrung“ mit einem jeweiligen Nenndurchmesser identifiziert werden, welches am häufigsten unter den Formelementen vom Typ „Bohrung“ vorkommt. Diesem kann nun auch ein eindeutiger Fertigungsprozess zugeordnet werden. Dieses hat damit die größte Relevanz und ihm ist das größte Verbesserungspotenzial im Hinblick auf die Steuerung bzw. den Betrieb des Produktionssystems zuzurechnen (hier: Formelement XY). Dies wird anhand von Fig. 13 deutlich, welche eine Tabelle zur Häufigkeitsverteilung von Unter-Formelementen X... des Formelements 1 zeigt, die in dem computergestützten Produktionssystem 100 bearbeitet werden können, wobei die Unter-Formelemente in Abhängigkeit von ihrer Häufigkeit nach Rängen sortiert sind. Dieses Beispiel zeigt, dass bei dem zugrundeliegenden Produktionssystem, zu dem die Daten gehören, selbst bei einer Auflösung in Unter-Formelemente mit lediglich zehn Datensätzen bzw. Merkmalsgruppen und Merkmalsgruppendaten bereits 20% aller Prozesse in der CIM-Architektur des Produktionssystems erfasst sind. Da die Unter-Formelemente denselben Effekt aufweisen wie die übergeordneten Formelemente (eine Häufigkeitsverteilung gemäß einer nichtlinearen, streng monoton abfallenden, Funktion der Form x~ ^e mit e = 1 gemäß dem Zipf’schen Gesetz bzw. dem Paretoprinzip, wobei x den Rang der Häufigkeitsliste bzw. Rangliste beschreibt). In der ursprünglichen Form ist das Zipf’sche Gesetz frei von Parametern und e = 1. Dadurch können mit wenigen Unter-Formelementen, in diesem Fall mit nur 10 Stück, ca. 20% der gesamten Aufwendungen in der CIM-Architektur abgedeckt werden.

Vorteilhaft ist insbesondere eine Auswertung in Abhängigkeit von der Häufigkeit aller Formelemente pro Arbeitsschritt/Arbeitsplan/Bauteil/Baugruppe/Produkt/Jahr, der Herstellungsdauer jedes einzelnen Formelementes und der kumulierten Herstelldauer eines Formelements/Bauteils/Baugruppe/Produkt/Jahr, der Herstellkosten jedes einzelnen Formelements und der kumulierten Kosten pro Formelement/Bauteil/Baugruppe/Produkt/Jahr, einer formelementbezogenen Ausschussquote, welche ein Maß für die Prozessrobustheit ist, sowie der kumulierten Ausschussquote pro Formelement/Bauteil/Baugruppe/Produkt/Jahr, und/oder einem Revisionsstatus.

Die Menge der einem Bauteil zugeordneten Formelemente kann insbesondere das Bauteil definieren. Die Menge der einer Baugruppe zugeordneten Bauteile kann insbesondere die Baugruppe definieren. Die Menge der einem Produkt zugeordneten Baugruppen kann insbesondere das Produkt definieren. Die Kosten und/oder Kapazitäten eines Produkts können insbesondere durch zugehörige Formelemente bzw. zugehörige Merkmalsgruppen und die zugehörigen Merkmalsgruppendaten definiert sein. Die kumulierte Menge der Kosten eines jeden einzelnen Formelements können die Kosten von Arbeitsschritt/Arbeitsplan/Bauteil/Baugruppe/Produkt/Jahr über die Merkmalsgruppen definieren.

Damit können mit 20% der nach Häufigkeit sortierten Formelemente 80% aller prozessbezogenen Aufwendungen in der CIM-Architektur des zugehörigen Produktionssystems identifiziert werden.

Fig. 14 zeigt die Häufigkeitsverteilung der Formelemente aus den Fig. 7 und 8 mit in Unter- Formelemente aufgeteilten Formelementen bzw. Merkmalsgruppen. Fig. 15 zeigt einen schematischen Kurvenverlauf der Häufigkeitsverteilung aus Fig. 14 für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement“ über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang, wobei hier die Annäherung an die Zipf'sche Verteilungsfunktion erkennbar ist. Mit 20% der Merkmalsgruppen kann eine Fläche von etwa 80% unter der Kurve abgedeckt werden.

Fig. 16 zeigt einen schematischen Kurvenverlauf einer Häufigkeitsverteilung für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement x Durchlaufzeit“, über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang, was der Darstellung der kumulierten Durchlaufzeit entspricht. 20% der Merkmalsgruppen (der zugehörigen Formelemente) sind für etwa 80% der Durchlaufzeit (Fläche unter der Kurve bis zur 20%- Grenze) verantwortlich.

Fig. 17 zeigt einen schematischen Kurvenverlauf der Häufigkeitsverteilung aus Fig. 14 für die Häufigkeitsverteilung der Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement x Kosten“ über die zugehörigen geometrischen Formelemente sortiert nach Rang, was der Darstellung der kumulierten Kosten entspricht. 20% der Merkmalsgruppen (der zugehörigen Formelemente) sind für etwa 80% der Kosten (Fläche unter der Kurve bis zur 20%-Grenze) verantwortlich.

Fig. 18 zeigt eine Prinzipdarstellung für ein Ausführungsbeispiel zur Schnittstellenorganisation und für mögliche Daten- und Informationsströme zwischen den verschiedenen Arbeitsstationen 10, 20 und 30 eines erfindungsgemäßen Produktionssystems 100, wobei ein Merkmalsgruppen-Referenz-Template TRef (Merkmalsgruppen-Referenz-Datensatz, vgl. Fig. 5) insbesondere mit einer CAD- Arbeitsstation 10 assoziiert sein und die zugehörigen Daten zunächst an diese weitergeleitet werden nach einer Änderung. Von dort können die Daten, insbesondere die geänderten Daten weiter an eine CAM-Station 20 geleitet werden und von dieser beispielsweise als Bauteil-Referenzdaten DRef alle Bauteilen, welche die jeweilige Merkmalsgruppe zugeordnet ist, zugewiesen werden. An einer Prüfstation 30 treffen die Bauteil-Solldaten 101 soll und die Bauteil-Istdaten 101 ist aufeinander und aus diesen abgeleitete Maßnahmen können in Form von Datenänderungen der Merkmalsgruppendaten in die Merkmalsgruppe-Referenz-Daten TRef sowie beispielsweise in die Prozessdaten bzw. die Bearbeitungsdaten der einzelnen Arbeitsstationen 10, 20 und 30 zurückgeführt werden.

Fig. 19 zeigt eine weitere eine Prinzipdarstellung, für ein Ausführungsbeispiel für mögliche

Daten- und Informationsströme ausgehend von einem Merkmalsgruppen-Referenz-Template (Merkmalsgruppen-Referenz-Datensatz) an verschiedene CAx-Arbeitsstationen eines erfindungsgemäßen Produktionssystems, wobei diese Prinzipdarstellung insbesondere einen Aktualisierungsprozess zeigt, insbesondere die merkmalsgruppenbezogene Datenaktualisierung, welche auch als merkmalsgruppenbezogene Prozessrevision bezeichnet werden kann. Die vertikale Kette stellt dabei die Abläufe der CAx-Kette CAD- CAM-CAQ dar.

Ein vorteilhaftes Produktionssystem kann ferner dazu ausgebildet sein, einen Vervielfältigungsschritt auszuführen, so dass wenigstens eine (Referenz-)Merkmalsgruppe und ihre zugehörigen Merkmalsgruppendaten zumindest teilweise vervielfältigt bzw. kopiert werden können. Optional kann das Produktionssystem ferner dazu ausgebildet sein, einen Anpassungsschritt vorzunehmen, um die kopierte Merkmalsgruppe(nvorlage) und/oder deren Merkmalsgruppendaten anzupassen, um eine neue Merkmalsgruppe zu erzeugen.

Vorteilhaft scheint insbesondere das „Kopieren“ von Position und Orientierung eines Objekts, insbesondere eines Formelements, von Geometriekörpern, zugehörigen Features, zugehörigen Maschinen-(Bearbeitungs)-Merkmalen und/oder -Parametern, zu sein.

Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn eine bidirektionale Verknüpfung (Relation) zwischen der ursprünglichen, Merkmalsgruppe(nvorlage) und der neuen, basierend auf der Merkmalsgruppenvorlage erzeugten Merkmalsgruppe, erhalten wird. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Revision, nämlich beispielsweise ausgehend von der Referenz-Merkmalsgruppe für alle „abhängigen“, basierend auf der Referenz- Merkmalsgruppe erzeugten Merkmalsgruppen und umgekehrt. D.h., ist an der neuen Merkmalsgruppe eine Änderung erforderlich, kann diese in die Merkmalsgruppenvorlage und gegebenenfalls über diese in sämtliche abhängigen Merkmalsgruppen integriert werden.

WEITERE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Weitere Ausführungsbeispiele und/oder Merkmale können sein:

Nr. 1: Ein computerimplementiertes Verfahren, vorzugsweise zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem, insbesondere zum Betrieb eines computergestützten Produktionssystems zur Bauteilbearbeitung und/oder -herstellung und/oder zur Steuerung eines computergestützten Produktionssystems zur Bauteilbearbeitung und/oder -herstellung, wobei insbesondere wenigstens ein Verfahrensschritt mithilfe einer Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder mit Hilfe eines Computersystems ausgeführt wird, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen von Daten, insbesondere von Bauteil-Daten, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind, wobei die Daten Informationen enthalten zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind, wobei jedem Bauteil, zu dem Daten bereitgestellt werden, wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet ist, wobei eine Merkmalsgruppe jeweils eine Gruppe von Merkmalen umfasst, welche das Bauteil, dem die Merkmalsgruppe zugeordnet ist, zumindest teilweise definieren, und wobei jeder Merkmalsgruppe Merkmalsgruppendaten zugeordnet sind, b) Auswahlen wenigstens einer Merkmalsgruppe, c) Bereitstellen von zumindest einem Teil der Merkmalsgruppendaten, die der wenigstens einen ausgewählten Merkmalsgruppe zugeordnet sind, d) Auswerten der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten und Bestimmen eines Wertes wenigstens einer für die ausgewählte Merkmalsgruppe charakteristischen Größe, e) Speichern, Ausgeben und/oder Weiterverarbeiten des in Schritt d) wenigstens einen ermittelten Wertes.

Nr. 2: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1, wobei vor und/oder nach dem Bereitstellen von Daten in Schritt a) insbesondere ein Erfassen von Daten erfolgt, insbesondere von Betriebsdaten des Produktionssystems, vorzugsweise in einem separaten Schritt, insbesondere zum Erfassen der später bereitzustellenden Daten, vorzugsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen, insbesondere innerhalb des Produktionssystems.

Nr. 3: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 oder 2, wobei vor dem Bereitstellen von Daten in Schritt a) verfügbare Daten (hinterlegte/gespeicherte oder erfasste Daten) einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet werden, wobei die Daten insbesondere Informationen zu einer oder mehreren Merkmalsgruppen enthalten.

Nr. 4: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 3, wobei jedem Bauteil insbesondere jeweils wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet wird, vorzugsweise zumindest teilautomatisiert, insbesondere mithilfe entsprechender vordefinierter Referenz- Merkmalsgruppen, welche mit dem Bauteil verglichen werden, wobei bei ausreichender Übereinstimmung, dem Bauteil die ausreichend übereinstimmende Merkmalsgruppe zugeordnet wird.

Nr. 5: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 4, wobei die

Merkmalsgruppendaten mit der zugehörigen Merkmalsgruppe verknüpft sind oder mit der zugehörigen Merkmalsgruppe und dem Bauteil, welchem die zugehörige Merkmalsgruppe zugeordnet ist.

Nr. 6: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 5, wobei eine Merkmalsgruppe insbesondere eine Gruppe von Merkmalen zu einem geometrischen Formelement, insbesondere einem geometrischen Grundkörper, aufweist und die zugehörigen Merkmalsgruppendaten wenigstens das Formelement charakterisieren und/oder definieren.

Nr. 7: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 6, wobei ein geometrisches Formelement insbesondere eine Bohrung, ein Langloch, ein Gewinde, ein Zapfen, ein Zylinder, eine ebene Fläche, ein Quader, eine Fase, ein Kegel, ein Kegelstumpf, eine Nut, eine Kugel, ein Kugelabschnitt, ein Kreis, ein Kreisabschnitt oder dergleichen aufweist oder ist oder zumindest teilweise aus einer Kombination aus diesen gebildet oder definiert ist.

Nr. 8: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 7, wobei die Merkmalsgruppendaten Konstruktionsdaten (geometrische Daten, Abmessungen, Toleranzen, Gewicht, Material, ...), administrative Daten (Bestellnummer, Teilenummer, Identifikationsnummer, sonstiges Wiedererkennungsattribut,...), Fertigungsdaten (Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit, Werkzeugdaten, NC-Programm, ...), Produktionsdaten (tatsächliche Fertigungsdaten, Durchlaufzeiten, ...), Prüfdaten, Kosteninformationen, Planungsdaten oder sonstige Daten, insbesondere physikalische oder wirtschaftliche Daten, sein können.

Nr. 9: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 8, wobei eine Merkmalsgruppe eine Kombination von Merkmals(unter)gruppen umfasst oder ist, beispielsweise eine Kombination aus den Merkmalsgruppen „geometrisches Formelement“ und „Kosten“ oder „geometrisches Formelement“ und „Durchlaufzeit“ oder „geometrisches Formelement“ und „Ausschussquote“, wobei wenigstens eine Merkmalsgruppe und/oder Merkmals(unter)gruppe insbesondere stets ein „geometrisches Formelement“ ist, und wobei jede Merkmalsuntergruppe insbesondere auch eine Merkmalsgruppe ist oder sein kann und insbesondere in Schritt b) ausgewählt werden kann.

Nr. 10: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 9, wobei einem Bauteil mehrere Merkmalsgruppen und/oder Merkmalsuntergruppen zugeordnet sind, wobei die Merkmalsgruppen und/oder Merkmalsuntergruppen insbesondere verschieden sind und/oder ein- und derselben Haupt-Merkmalsgruppe angehören. Nr. 11: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 10, wobei eine Haupt- Merkmalsgruppe durch das geometrische Formelement „Bohrung“ gebildet wird und eine Unter-Merkmalsgruppe insbesondere eine Merkmalsgruppe „Bohrung mit einem definierten Nenndurchmesser“ ist.

Nr. 12: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 11 , wobei die Schritte c), d), e) in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden: c), d) und e).

Nr. 13: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 12, wobei wenigstens die Schritte b) und c) und/oder b) bis e) wenigstens einmal wiederholt werden, wobei die Auswahl der Merkmalsgruppe in Schritt b) des zweiten Zyklus insbesondere basierend auf dem Ergebnis der Auswertung aus Schritt e) des ersten Zyklus basiert.

Nr. 14: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 13, wobei in einem weiteren Schritt c1) ein Ändern wenigstens eines Parameterwertes der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten erfolgt und vorzugsweise, insbesondere ebenfalls in einem weiteren Schritt d1), ein Aktualisieren der Merkmalsgruppendaten von zumindest einigen Bauteilen, vorzugsweise von allen Bauteilen, denen die Merkmalsgruppe mit den Merkmalsgruppendaten zugeordnet ist, von der wenigstens eine Parameterwert geändert worden ist.

Nr. 15: Ein computerimplementiertes Verfahren nach Nr. 1 bis 14, insbesondere nach Nr. 14, wobei die Merkmalsgruppendaten einer Merkmalsgruppe in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden, wobei insbesondere nach jeder von einem Bearbeiter an einer Bearbeitungsstation vorgenommenen Änderung an den Merkmalsgruppendaten, eine produktionssystemweite Änderung vorgeschlagen wird, welche nach erfolgreicher Freigabe produktionssystemweit verbindlich wird.

Nr. 16: Ein computerimplementiertes Verfahren, vorzugsweise zur Verwendung in einem computergestützten Produktionssystem, insbesondere zum Betrieb eines computergestützten Produktionssystems und/oder zur Steuerung eines computergestützten Produktionssystems, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst und insbesondere wenigstens ein Verfahrensschritt mithilfe einer Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder mit Hilfe eines Computersystems ausgeführt wird: a) Bereitstellen von Daten, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind, wobei die Daten Informationen enthalten zu zwei oder mehr Merkmalsgruppen, die einem oder mehreren Bauteilen zugeordnet sind, wobei jedem Bauteil, zu dem Daten bereitgestellt werden, wenigstens eine Merkmalsgruppe zugeordnet ist, und wobei jeder Merkmalsgruppe Merkmalsgruppendaten zugeordnet sind, b) Auswahlen wenigstens einer Merkmalsgruppe, c1) Ändern wenigstens eines Parameterwertes der bereitgestellten Merkmalsgruppendaten, d1) Aktualisieren der Merkmalsgruppendaten von zumindest einigen Bauteilen, vorzugsweise von allen Bauteilen, denen die Merkmalsgruppe mit den Merkmalsgruppendaten zugeordnet ist, von der wenigstens eine Parameterwert geändert worden ist.

Nr. 17: Ein computergestütztes Produktionssystem zur Durchführung eines Verfahrens nach Nr. 1 bis 16.

Nr. 18: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17, wobei das Produktionssystem eine oder mehrere Arbeitsstationen aufweist, wobei die Arbeitsstationen insbesondere miteinander kommunikationsvernetzt sind (drahtlos und/oder drahtgebunden).

Nr. 19: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 oder 18, wobei das Produktionssystem wenigstens eine Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder ein wenigstens ein Computersystem aufweist.

Nr. 20: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 19, wobei das Produktionssystem dazu konfiguriert ist, während des Betriebs Produktionssystemdaten zu erfassen und zu speichern.

Nr. 21: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 20, wobei das Produktionssystem dazu konfiguriert ist, Produktionssystemdaten, insbesondere während des Betriebs erfasste Produktionssystemdaten, zumindest teilweise merkmalsgruppenspezifisch oder merkmalsgruppenbezogen zuzuordnen, insbesondere formelementbezogen, und vorzugsweise zumindest teilautomatisiert, vorzugsweise vollautomatisiert.

Nr. 22: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 21, wobei das Produktionssystem dazu konfiguriert ist, im Zusammenhang mit der Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere während der Bearbeitung eines Bauteils erfasste Produktionssystemdaten, merkmalsgruppenspezifisch und/oder merkmalsgruppenbezogen zuzuordnen zu der oder den Merkmalsgruppen, die dem Bauteil zugeordnet sind, insbesondere formelementbezogen, d.h. zu den Formelementen, welche dem Bauteil zugeordnet sind.

Nr. 23: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 22, wobei das Produktionssystem dazu konfiguriert ist, Informationen über die letzte Änderung und/oder die Änderungshistorie von zumindest einigen der Merkmalsgruppendaten anzuzeigen.

Nr. 24: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 23, wobei das Produktionssystem wenigstens eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Merkmalsgruppendaten und/oder von Änderungsinformationen zu den Merkmalsgruppendaten aufweist, vorzugsweise an jeder Arbeitsstation.

Nr. 25: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 24, wobei das Produktionssystem ein Produktionsdatenmanagementsystem umfasst, insbesondere zur Verwaltung der Bauteildaten, der innerhalb des Produktionssystems bearbeitbaren Bauteile und/oder zur Verwaltung der Merkmalsgruppendaten, wobei das Produktionssystem insbesondere dazu eingerichtet ist, die Daten zentral zu speichern, vorzugsweise auf wenigstens einem Server, insbesondere auf wenigstens einem Server der Teil des Produktionssystems ist und sich insbesondere mit wenigstens einer Arbeitsstation im selben Netzwerk befindet, und/oder auf einem externen Server in einer Cloud.

Nr. 26: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 25, wobei das Produktionssystem konfiguriert ist, vor einem Start eines Arbeitsprozesses an einer Arbeitsstation des Produktionssystems zur Bearbeitung eines Bauteils, die lokal an oder in der Arbeitsstation für die Bearbeitung des Bauteils bereitgestellten Daten mit den zentral im Produktionsdatenmanagementsystem gespeicherten Daten zumindest teilweise zu vergleichen, wobei das Produktionssystem ferner insbesondere konfiguriert ist, bei einer Dateninkonsistenz insbesondere der Arbeitsvorgang zur Bearbeitung des Bauteils zumindest vorübergehend zu sperren und/oder anzuhalten und/oder zu beenden.

Nr. 27: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 26, wobei das Produktionssystem eine Auswerteeinrichtung aufweist, insbesondere eine Auswerte- und Anzeigeeinrichtung, welche für eine merkmalsgruppenbezogene Auswertung von Bauteil- und/oder Produktionssystemdaten eingerichtet ist, insbesondere für eine formelementbezogene Auswertung von Bauteil- und/oder Produktionssystemdaten. Nr. 28: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 27, wobei die Auswerteinrichtung dazu konfiguriert ist, Produktionssystemdaten merkmalsgruppenbezogen, insbesondere formelementbezogen, nach Häufigkeit, Kosten, Ressourcen bzw. Kapazitätsbedarf und Prozesssicherheit bzw. Robustheit und/oder Ausschussquote, insbesondere je Merkmalsgruppe, vorzugsweise je Formelement, auszuwerten.

Nr. 29: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 28, wobei die Auswerteinrichtung dazu eingerichtet ist, Merkmalsgruppen danach zu unterscheiden, insbesondere Formelemente, ob diese eine Bearbeitung, insbesondere einen physischen Bearbeitungsschritt erfordern oder nicht.

Nr. 30: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 29, wobei das Produktionssystem eine Auswerteeinrichtung aufweist, insbesondere eine Auswerte- und Anzeigeeinrichtung, welche konfiguriert ist, eine bauteilspezifische Merkmalsgruppenstückliste, insbesondere eine bauteilspezifischen Formelementstückliste, zu erzeugen und insbesondere auszugeben und/oder zu speichern, vorzugsweise inklusive zugehöriger Änderungsinformationen.

Nr. 31: Ein computergestütztes Produktionssystem nach Nr. 17 bis 30, wobei das Produktionssystem eine Auswerteeinrichtung aufweist, insbesondere eine Auswerte- und Anzeigeeinrichtung, welche für eine merkmalsgruppenbezogene Kapazitätsbedarfs- und/oder Kostenkalkulation eingerichtet ist, insbesondere für eine formelementbezogene Kapazitätsbedarfs- und/oder Kostenkalkulation.

Nr. 32: Ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Nr. 1 bis 16 auszuführen.

Nr. 33: Ein Computerlesbares Speichermedium, wobei auf dem computerlesbaren Speichermedium ein Computerprogramm nach Nr. 33 gespeichert ist, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einer der Nr. 1 bis 16 auszuführen.

Nr. 34: Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Computer oder eine Steuervorrichtung für ein Produktionssystem nach einer der Nr. 17 bis 31 , umfassend Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einer der Nr. 1 bis 16. Obwohl einige Aspekte im Rahmen einer Vorrichtung beschrieben wurden, insbesondere im Zusammenhang mit einem Produktionssystem und/oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung, ist es klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sofern dies technisch möglich ist, wobei insbesondere ein Block oder eine Vorrichtung insbesondere einem Verfahrensschritt oder einer Funktion eines Verfahrensschritts entspricht oder entsprechen kann. Analog dazu stellen Aspekte, die im Rahmen eines Verfahrensschritts beschrieben werden, sofern dies technisch möglich ist, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder einer Eigenschaft einer entsprechenden Vorrichtung dar.

D.h. insbesondere, dass die mit Bezug auf das vorbeschriebene Verfahren vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile entsprechend auch für ein Produktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung sowie für ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium und eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gelten und umgekehrt, auch wenn dies jeweils, insbesondere um Wiederholungen zu vermeiden, in dieser Anmeldung an den entsprechenden Stellen nicht jeweils explizit nochmals beschrieben ist.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können in einem Computersystem und/oder mithilfe eines Computersystems realisiert werden, insbesondere mit einem Computersystem für ein Produktionssystem oder mit einem Computersystem innerhalb eines Produktionssystems. Das Computersystem kann insbesondere eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen oder alternativ auch ein Teil von dieser sein.

Das Computersystem kann eine lokale Computervorrichtung (z.B. Personalcomputer, Laptop, Tablet-Computer oder Mobiltelefon) mit einem oder mehreren Prozessoren und einer oder mehreren Speichervorrichtungen oder ein verteiltes Computersystem (z.B. ein Cloud- Computing-System mit einem oder mehreren Prozessoren oder einer oder mehreren Speichervorrichtungen, die an verschiedenen Stellen verteilt sind, zum Beispiel an einem lokalen Client und/oder einer oder mehreren Remote-Server- Farmen und/oder Datenzentren) sein. Das Computersystem kann irgendeine Schaltung oder mehrere solcher Schaltungen oder ein oder mehrere Kombinationen von Schaltungen umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Computersystem einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die von irgendeinem Typ sein können. Nach hiesigem Gebrauch kann Prozessor irgendein Typ von Rechenschaltung bedeuten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor mit komplexem Befehlssatz (CISC), ein Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz (RISC), ein Sehr-Ianges-Anweisungswort- (Very Long Instruction Word; VLIW) Mikroprozessor, ein Graphikprozessor, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Multi-Core-Prozessor, ein feld-programmierbares Gate-Array (FPGA) oder irgendein anderer Typ von Prozessor oder Verarbeitungsschaltung. Andere Typen von Schaltungen, die in dem Computersystem umfasst sein können, können eine speziell angefertigte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder Ähnliches, wie beispielsweise eine oder mehrere Schaltungen (z. B. eine Kommunikationsschaltung) zur Verwendung bei drahtlosen Vorrichtungen wie z. B. Mobiltelefonen, Tablet-Computern, Laptop-Computern, Funksprechgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen sein.

Das Computersystem kann eine oder mehrere Speichervorrichtungen umfassen, die ein oder mehrere Speicherelemente umfassen können, die für die jeweilige Anwendung geeignet sind, wie beispielsweise einen Hauptspeicher in der Form eines Direktzugriffsspeichers (RAM, Random Access Memory), eine oder mehrere Festplatten und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die entfernbare Medien, wie beispielsweise CDs, Flash-Speicherkarten, DVD und Ähnliches handhaben. Das Computersystem kann auch eine Anzeigevorrichtung, einen oder mehrere Lautsprecher, und eine Tastatur und/oder Steuerung umfassen, die eine Maus, Trackball, Touchscreen, Stimmerkennungsvorrichtung oder irgendeine andere Vorrichtung umfassen kann, die es einem Systemnutzer erlaubt, Information in das Computersystem einzugeben und Information von demselben zu empfangen.

Einige oder alle Verfahrensschritte können durch (oder unter Verwendung) einer Hardwarevorrichtung ausgeführt werden, wie es zum Beispiel ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein programmierbarer Computer oder eine elektronische Schaltung sein kann. In einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden.

Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder Software implementiert werden oder sein. Die Implementierung kann mit einem nicht-flüchtigen Speichermedium wie einem digitalen Speichermedium, wie beispielsweise einer Diskette, einer DVD, einem Blu-Ray, einer CD, einem ROM, einem PROM und EPROM, einem EEPROM oder einem FLASH-Speicher, durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem, insbesondere einem erfindungsgemäßen Computersystem, und/oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsvorrichtung, so Zusammenwirken (oder Zusammenwirken können), dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Daher kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.

Einige mögliche Ausgestaltungen gemäß der Erfindung umfassen einen computerlesbares Speichermedium, insbesondere einen Datenträger, mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die mit einem programmierbaren Computersystem, insbesondere einem erfindungsgemäßen Computersystem, und/oder einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsvorrichtung, Zusammenwirken können, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.

Im Allgemeinen können Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindungen, insbesondere Ausgestaltungen der Verfahrenserfindungen, als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert werden, wobei der Programmcode für die Ausführung eines der Verfahren wirksam ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert werden.

Weitere Ausführungsbeispiele umfassen ein Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.

Mit anderen Worten, ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann daher ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren sein, wobei das Computerprogramm auf einem Computer läuft.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist daher beispielsweise ein Speichermedium (oder ein Datenträger oder ein computerlesbares Medium), das ein darauf gespeichertes Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das auf gezeichnete Medium sind in der Regel greifbar und/oder nicht übergangslos. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine Vorrichtung sein, wie hierin beschrieben, die einen Prozessor und das Speichermedium umfasst.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Datenstrom oder eine Signalfolge sein, die das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt. Der Datenstrom oder die Signalfolge kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass die Übertragung über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, erfolgen kann oder erfolgt.

Ein Datenstrom oder eine Signalfolge, die über eine Datenkommunikationsverbindung übertragen wird, kann aber auch nur einzelne Daten oder Datenpakete einzelner Verfahrensschritte umfassen und muss nicht zwingend das Computerprogramm darstellen. Beispielsweise kann ein Datenstrom oder eine Signalfolge Bauteil- und/oder Merkmalsgruppendaten enthalten, die zum Bereitstellen von Daten in Schritt a) über eine Datenkommunikationsverbindung an eine Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen werden, beispielsweise via WLAN oder LAN, insbesondere von einer oder mehrerer Arbeitsstationen und/oder von einem oder mehreren auslesbaren Datenspeichern des Produktionsdatenmanagementsystem an die Datenverarbeitungsvorrichtung.

Ebenso kann ein Datenstrom oder eine Signalfolge Bauteil- und/oder Merkmalsgruppendaten enthalten und/oder ein oder mehrere bei der Auswertung in Schritt d) bestimmte Auswertungsergebnisse und Werte, welche über eine Datenkommunikationsverbindung von einer Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise via WLAN oder LAN, insbesondere an eine oder mehrere Arbeitsstationen und/oder an einen der mehrere Datenspeicher des Produktionsdatenmanagementsystem übertragen werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Verarbeitungsmittel, zum Beispiel einen Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, das konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, das konfiguriert ist, um (zum Beispiel elektronisch oder optisch) ein Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren an einen Empfänger zu übertragen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, eine mobile Vorrichtung, eine Speichervorrichtung oder dergleichen sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Dateiserver zum Übertragen des Computerprogramms an den Empfänger umfassen. In einigen Ausführungsbeispielen kann eine programmierbare logische Vorrichtung (z.B. eine feldprogrammierbare Gatteranordnung, FPGA) verwendet werden, um einige oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. In einigen Ausführungsbeispielen kann eine feldprogrammierbare Gatteranordnung mit einem Mikroprozessor Zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise von jedem Hardwaregerät durchgeführt.

Neben den beschriebenen Ausgestaltungen und Ausführungsbeispielen sind weitere Ausgestaltungen möglich, insbesondere konstruktiver Art, ohne den durch die Patentansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 erfindungsgemäßes Produktionssystem

130 erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung

140 Datenspeicher (erfindungsgemäßes computerlesbares Speichermedium)

10 CAD-Arbeitsstation

20 CAM-Arbeitsstation

30 CAQ-Arbeitsstation

35 Fertigungsplanung, insbesondere produktspezifisch

40 Produktionsplanung und -Steuerung, insbesondere auftragsbezogen

50 Produktprogrammplanungs-Arbeitsstation

60 Mengenplanungs-Arbeitsstation

70 Termin- und Kapazitätsplanungs-Arbeitsstation

80 Auftragsüberwachungs-Arbeitsstation

90 Auftragsveranlassungs-Arbeitsstation

101 Bauteil

101 ist Ist-Bauteil

101 soll Soll-Bauteil

102 Datenkommunikationsverbindung zur Datenübertragung

103 Datenkommunikationsverbindung zur Datenübertragung

104 Datenkommunikationsverbindung zur Datenübertragung

105 Datenkommunikationsverbindung zur Datenübertragung

106 erste Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement Bohrung“

107 Merkmalsgruppendaten-Kategorie „Bauteile/Jahr“

108 Merkmalsgruppendaten-Kategorie „Anzahl/Art Merkmalsgruppen“

109 zweite Merkmalsgruppe „geometrisches Formelement Quader“

110 Cloud

111 M erkm al sg ru ppendaten- Kategorie „Werkstoff ¹

112 Merkmalsgruppendaten-Kategorie „Kennzahlen (KPIs)“

113 Merkmalsgruppendaten-Hauptkategorie „Prüf- und Fertigungsprozess“

114 Merkmalsgruppendaten-Unterkategorie „Fertigungsmittel und Fertigungshilfsmittel“

115 Merkmalsgruppendaten-Unterkategorie „Strategie/Fertigungsorganisation“

116 Merkmalsgruppendaten-Unterkategorie „Prüf- und Fertigungsparameter“ 120 Produktionsdatenmanagementsystem (PDMS)

DRef Bauteil-Referenzdaten

S1..S8 Verfahrensschritte eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens

S1A..S4A Verfahrensschritte eines weiteren vorteilhaften Verfahrens

TRef Merkmalsgruppen-Referenz-Template (Merkmalsgruppen-Referenz-Datensatz)