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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A PRESS, COMPUTER PROGRAM AND ELECTRONICALLY READABLE DATA CARRIER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/041301
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a press, wherein a relationship between the detected component property (current value) of the final product (e.g. surface quality), the provided material property of the semi-finished product (e.g. sheet thickness) and the detected production parameter (e.g. pressing pressure) is determined by means of a self-learning algorithm on the basis of precedingly determined differential values between target and current values of the component property. This algorithm is subsequently used for the targeted selection of samples for quality monitoring. The invention also relates to a computer program and to a data carrier.

Inventors:
HEINLE INGO (DE)
HASLBECK LISA (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/073681
Publication Date:
March 23, 2023
Filing Date:
August 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
G05B19/401; B21D22/20; G05B19/418; G05B21/02
Foreign References:
US20190265686A12019-08-29
DE4229155A11994-03-03
DE102015221417A12017-05-04
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Claims:
Patentansprüche Verfahren zum Betreiben einer Presse, in welcher Halbzeuge zu Bauteilen geformt werden, mit den Schritten:

- Bereitstellen wenigstens einer Materialeigenschaft des jeweiligen Halbzeugs; (S1)

- Erfassen wenigstens eines Produktionsparameters, welcher einen Zustand der Presse beim Formen des jeweiligen Halbzeugs zum jeweiligen Bauteil charakterisiert; (S2)

- Auswahlen wenigstens eines der geformten Bauteile aus einer Menge der geformten Bauteile anhand der wenigstens einen Materialeigenschaft des dem ausgewählten Bauteil zugrundeliegenden Halbzeugs und/oder anhand des wenigstens einen beim Formen des wenigstens einen ausgewählten Bauteils erfassten Produktionsparameters durch eine elektronische Recheneinrichtung; (S3)

- Erfassen wenigstens einer Bauteileigenschaft des ausgewählten Bauteils durch eine Messeinrichtung; (S4)

- Ermitteln eines Differenzwerts, welcher eine Abweichung der erfassten Bauteileigenschaft des wenigstens einen ausgewählten Bauteils von einem für eine Bauteilart des Bauteils vorbestimmten Sollwert beschreibt; (S5) und

- Bereitstellen des Differenzwerts. (S6) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen des wenigstens einen Bauteils anhand der Materialeigenschaft erfolgt, wenn diese einen vorgegeben Abstand von einem Erwartungswert der Materialeigenschaft aufweist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl durch einen selbstlernenden Algorithmus und/oder durch wenigstens ein statistisches Verfahren erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des Bauteils unterbleibt, wenn das umgeformte Bauteil während eines Anfahrprozesses der Presse geformt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl bei einem stationären Zustand der Presse zumindest bei dem wenigstens eines Produktionsparameters erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswahl von wenigstens zwei Bauteilen sich die wenigstens eine Materialeigenschaft des ersten ausgewählten Bauteils, von der wenigstens eine Materialeigenschaft des wenigstens einen weiteren ausgewählten Bauteils unterscheidet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswahl von wenigstens zwei Bauteilen, wenigstens eines der ausgewählten Bauteile durch ein Zufallsverfahren ausgewählt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Produktionsparameter für ein nachfolgendes Formen eines weiteren Bauteils in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Differenzwert eingestellt wird. Computerprogramm, welches direkt in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung ladbar ist, mit Programmmitteln, um die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Programm in einer mit der Presse verbundenen elektronischen Recheneinrichtung ausgeführt wird. Elektronisch lesbarer Datenträger mit darauf gespeicherten elektronisch lesbaren Steuerinformationen, welche zumindest ein Computerprogramm nach Anspruch 9 17 umfassen und derart ausgestaltet sind, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer elektronischen Recheneinrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführen.

Description:
Verfahren zum Betreiben einer Presse, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Presse gemäß dem Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm gemäß dem Patentanspruch 9. Schließlich betrifft die Erfindung einen elektronisch lesbaren Datenträger gemäß dem Patentanspruch 10.

Pressen wie beispielsweise Umformpressen und/oder Stanzpressen werden häufig in der Kraftfahrzeugproduktion eingesetzt. Durch eine Presse kann beispielsweise aus einem Halbzeug ein Bauteil geformt werden, insbesondere durch Umformen. Das Halbzeug ist dafür vorteilhafterweise als Blech beziehungsweise Platine ausgebildet. Das Bauteil kann ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs sein.

Generell steht eine Datenerhebung heutzutage immer mehr im Vordergrund, um beispielsweise eine Bauteilqualität der aus der Presse geformten Teile positiv beeinflussen zu können. Dabei beschreiben die Daten beispielsweise Produktionsparameter für das Formen.

Die DE 10 2015 221 417 A1 zeigt, wie eine individuelle Kennung vereinzelter Materialteile mit einem jeweils bestimmten mindestens einen Teile-Parameter verknüpft bereitgestellt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Presse, ein Computerprogramm sowie einen Datenträger bereitzustellen, bei welchen auf vorteilhafte Weise wenigstens eine Bauteileigenschaften, insbesondere die Bauteilqualität, von ausgewählten Bauteilen erfasst werden kann und dadurch Abweichungen von einem Sollwert erfasst und somit vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und der Zeichnung angegeben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Presse, in welcher Halbzeuge zu Bauteilen geformt werden, insbesondere umgeformt werden. Die Presse ist beispielsweise als Umformpresse ausgebildet und kommt vorteilhafterweise in einer Kraftfahrzeugproduktion zum Einsatz, sodass die aus den Halbzeugen geformten Bauteile beispielsweise Karosseriebauteile für Kraftfahrzeuge ausbilden.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mehrere Schritte:

In einem ersten Schritt erfolgt ein Bereitstellen beziehungsweise Bereithalten wenigstens einer Materialeigenschaft des jeweiligen Halbzeugs, welches in der Presse zum jeweiligen Bauteil geformt wird, beziehungsweise werden soll. Bei der Materialeigenschaft kann es sich beispielsweise auch um einen Materialparameter handeln. Die Materialeigenschaft beschreibt eine Eigenschaft des Halbzeugs. Ist das Halbzeug beispielsweise als Blechpatine ausgebildet, kann die Materialeigenschaft eine Blechdicke beschreiben. Weitere Beispiele für die wenigstens eine Materialeigenschaft sind eine Oberflächenrauigkeit, eine Schmierstoffmenge, ein Festigkeitskennwert, eine Zugfestigkeit et cetera. Unter dem Bereitstellen der Materialeigenschaft kann verstanden werden, dass beispielsweise Informationen, insbesondere ein Datensatz, bereitgehalten werden, in welchen die jeweiligen Materialeigenschaften des jeweiligen Halbzeugs hinterlegt sind.

In einem zweiten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Erfassen wenigstens eines Produktionsparameters, welcher einen Zustand der Presse beim Formen des jeweiligen Halbzeugs zum jeweiligen Bauteil charakterisiert. Der Produktionsparameter bestimmt somit einen Betriebszustand der Presse während des Formens des Bauteils. Der Produktionsparameter kann als Prozessparameter bezeichnet werden. Der Produktionsparameter kann beispielsweise einen Pressendruck, eine Werkzeugtemperatur eines Werkzeugs der Presse, eine Prozesstemperatur, eine Prozessdauer et cetera umfassen.

In einem dritten Schritt des Verfahrens erfolgt ein Auswählen wenigstens eines der geformten Bauteile aus einer Menge der umgeformten Bauteile anhand der wenigstens einen Materialeigenschaft des dem ausgewählten Bauteil zugrundeliegenden Halbzeugs und/oder anhand des wenigstens einen beim Formen des wenigstens einen ausgewählten Bauteils verwendeten und daher erfassten Produktionsparameters durch eine elektronische Recheneinrichtung. Mit anderen Worten wählt die elektronische Recheneinrichtung ein Bauteil aus mehreren Bauteilen aus, welche beispielsweise in ihrer Gesamtheit für einen Produktionsauftrag beziehungsweise während eines Produktionsprozess, bei welchem beispielsweise eine bestimmte vorgegebene Stückzahl an Halbzeugen zu der gleichen Menge an Bauteilen umgeformt werden soll, geformt werden. Dabei kann die Auswahl anhand der wenigstens einen insbesondere in der elektronischen Recheneinrichtung und/oder einer Speichereinrichtung bereitgehaltenen Materialeigenschaft des Halbzeugs, welches bereits bekannt ist oder als weiterer Schritt bei dem Verfahren vor dem Bereithalten durch eine geeignete Sensoreinrichtung erfasst wird, und/oder anhand des Produktionsparameters erfolgen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also wenigstens ein Bauteil ausgewählt, welches für eine Fortsetzung des Verfahrens einen besonderen Mehrwert liefern kann. In dem dritten Schritt wird somit eine Stichprobe für ein Erfassen wenigstens einer Bauteileigenschaft aus der Menge der hergestellten beziehungsweise geformten Bauteile gewählt.

Daher erfolgt in einem vierten Schritt des Verfahrens ein Erfassen wenigstens einer Bauteileigenschaft des ausgewählten Bauteils durch eine Messeinrichtung. Die Messeinrichtung kann Teil der Presse aber auch eine von der Presse unabhängige Komponente sein und beispielsweise wenigstens einen Sensor zum Erfassen der Bauteileigenschaft aufweisen. Dabei beschreibt die erfasste beziehungsweise gemessene Bauteileigenschaft insbesondere eine Bauteilqualität des ausgewählten Bauteils, sodass durch das Erfassen der Bauteileigenschaft auf eine Qualität beziehungsweise eine Güte des Formens des Bauteils durch die Presse erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird.

In einem fünften Schritt des Verfahrens erfolgt ein Ermitteln eines Differenzwerts, welcher eine Abweichung der erfassten Bauteileigenschaft des wenigstens einen ausgewählten Bauteils von einem für eine Bauteilart des Bauteils vorbestimmten Sollwert beschreibt. Mit anderen Worten ist festgelegt, welche Eigenschaften das geformte Bauteil aufweisen soll, was durch den Sollwert für die Art des Bauteils vorgegeben ist. Die Anforderungen an die Bauteilart entsprechen somit den Anforderungen eines durch die Presse hergestellten beziehungsweise umgeformten durchschnittlichen Bauteils. Durch den Differenzwert kann somit besonders vorteilhaft auf eine Qualität beziehungsweise Güte der durch die Presse geformten Bauteile und somit auf die Qualität und Güte des Formprozesses der Presse zurückgeschlossen werden.

Schließlich wird in einem sechsten Schritt des Verfahrens der Differenzwert bereitgestellt, beziehungsweise bereitgehalten. Beispielsweise kann der Differenzwert in einem nicht- flüchtigen und/oder flüchtigen Speicherbereich der elektronischen Recheneinrichtung und/oder der Speichereinrichtung vorgehalten werden.

Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Presse eine insbesondere gezielte, automatisierte Entnahme von Stichproben unter Berücksichtigung beispielsweise der Qualität der Halbzeuge und dem Zustand des Produktionsprozesses ermöglicht. Durch das Erfassen der Bauteileigenschaften der Stichprobe können Informationen für die Qualitätssicherung und zur Analysierung einer Prozesssteuerung der Presse gewonnen werden.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass Möglichkeiten bestehen, die Qualität von Halbzeugen beispielsweise mittels Sensoren zu erfassen und in einer zentralen Datenbank abzulegen. Darüber hinaus ist die Speicherung von Produktionsparametern beispielsweise von Platinenbeschnittanlagen, welche die Halbzeuge aus einem Coil fertigen, bekannt. Ferner existieren Verfahren, um diese Daten eindeutig den jeweiligen Halbzeugen zuordnen zu können. Dadurch können wichtige Randbedingungen bei der Herstellung von Bauteilen anhand von Ausgangseigenschaften des Rohmaterials - der Halbzeuge - über eine gesamte Prozesskette zurückverfolgt beziehungsweise nachvollzogen werden.

Darüber hinaus stellt jedoch eine Erfassung der Qualität der produzierten Bauteile eine Herausforderung dar. So existieren zwar beispielsweise Sensoren für eine optische Erfassung der Bauteilgeometrie aller produzierten Bauteile, jedoch ist beispielsweise für eine besonders präzise Bestimmung der Bauteilgeometrie eine reproduzierbare Lagerung des jeweiligen Bauteils in einer Messvorrichtung entscheidend. Die Messung von Bauteilen basierend auf einer derartigen Messvorrichtung ist zeit- und/oder kostenaufwändig. Je nach Messvorrichtung ist ferner eine direkte Integration in den Produktionsprozess schwierig. Daher werden eben nicht alle produzierten Bauteile vermessen, sondern nur eine bestimmte stichprobenartige Auswahl.

Daher erscheint es auch für die Zukunft sinnvoll, eine stichprobenartige Erfassung von Bauteilgeometrien beziehungsweise der Bauteilqualität fortzuführen. Ferner können bei der genauen Kontrolle einzelner Stichproben auch Bauteileigenschaften, wie beispielsweise eine Oberflächenqualität, erfasst werden, für welche noch keine industriell skalierbaren Lösungen bereitstehen. So gibt es beispielsweise industrielle Lösungen für die Erkennung von Rissen auf Oberflächen, aber weitere Oberflächendetails können nur stichprobenartig erfasst werden. Für eine Realisierung einer vorteilhaften Prozesssteuerung beziehungsweise eines vorteilhaften Betriebs der Presse ist die Erfassung der Qualität der produzierten Bauteile besonders vorteilhaft. Die Prozesssteuerung, also die Art des Betreibens der Presse, bewirkt die Einhaltung von Anforderungen an die Bauteilqualität beispielsweise durch entsprechende Anpassung der Produktionsparameter beziehungsweise Prozessparameter.

Diese Anpassung kann sowohl automatisch als auch semi-automatisch erfolgen. Dabei wird unter semi-automatisch verstanden, dass die Prozessteuerung eine Veränderung der Produktionsparameter vorschlägt hingegen die Veränderung der Produktionsparameter durch einen Anlagenbediener vorgenommen wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich mehrere Vorteile. So kann eine Basis für die Realisierung der Prozesssteuerung ohne Vorhandensein einer kontinuierlichen und somit besonders aufwändigen Erfassung der Bauteilqualität durch geschickte Auswahl an Stichproben - also der Auswahl des wenigstens einen geformten Bauteils - gebildet werden. Somit ist durch das Verfahren für das Formen mittels der Presse vorteilhafterweise eine Berücksichtigung der nicht im industriellen Maßstab erfassbaren Bauteileigenschaften beziehungsweise Qualitätsmerkmale möglich. Ferner ist durch die gezielte Entnahme von Stichproben eine besonders vorteilhafte Erkennung von Zusammenhängen zwischen Halbzeugeigenschaften - also der wenigstens einen Materialeigenschaft des jeweiligen Halbzeugs - Produktionsparametern beziehungsweise Prozessparametern und der Bauteileigenschaft und somit der Bauteilqualität möglich.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Auswählen des wenigstens einen Bauteils anhand der Materialeigenschaften, wenn diese beziehungsweise ihr Wert einen vorgegeben Abstand von einem Erwartungswert der Materialeigenschaft aufweist. Mit anderen Worten weist das Halbzeug wenigstens eine bestimmte Solleigenschaft, welche in der Regel durch eine Spezifikation vorgegeben ist. Diese Spezifikation kann bestimmen, innerhalb welches Intervalls - dem Spezifikationsintervall - Abweichungen des Werts der Materialeigenschaft auftreten können beziehungsweise dürfen. So wird die Spezifikation in der Regel zwischen einem Lieferanten der Halbzeuge beziehungsweise der Coils und dem Bauteilformer vereinbart. Innerhalb dieses Intervalls gibt es einen Wert oder ein kleineres Intervall, welches dem Erwartungswert entspricht, dieser liegt insbesondere auf oder um den Mittelwert der Materialeigenschaft. Der Erwartungswert kann beispielsweise eine vorgegebene Blechdicke sein, weicht die Blechdicke des Halbzeugs nun von der vorgegebenen Blechdicke ab, da die Blechdicke beispielsweise größer oder kleiner als die vorgegebene Blechdicke ist, trifft die elektronische Recheneinrichtung die Entscheidung, dass aus dem dicken beziehungsweise dünnen Halbzeug umgeformte Bauteil zur anschließenden Erfassung der Bauteileigenschaft beziehungsweise der Qualitätskontrolle als Stichprobe auszuwählen. Dabei ist der Abstand, welcher für eine Auswahl des Bauteils vorhanden sein sollte, insbesondere ein Mindestabstand. So sind insbesondere Materialeigenschaften interessant die zwar noch der Spezifikation entsprechen allerdings sehr selten auftreten, das heißt weg vom Erwartungswert nahe an einer Spezifikationsgrenze liegen. Dadurch kann durch das Verfahren besonders vorteilhaft auf eine Anomalie beziehungsweise Randbedingung des Umform prozesses geschlossen werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Auswahl eines selbstlernenden Algorithmus und/oder durch wenigstens ein statistisches Verfahren erfolgt. Bei dem selbstlernenden Algorithmus wird beispielsweise ein Modell mittels Methoden des maschinellen Lernens erzeugt, welches als Grundlage für die Auswahl dient und/oder die Auswahl wird von einem neuronalen Netz getroffen. Zusätzlich oder alternativ erfolgt die Auswahl durch wenigstens ein statistisches Verfahren. Mit anderen Worten wird für die Auswahl ein selbstlernender Algorithmus verwendet, welcher beispielsweise aufgrund vorangegangener ermittelter Differenzwerte, welche bereits bereitgestellt wurden in der Lage ist, auf besonders vorteilhafte Weise, um insbesondere einen Zusammenhang zwischen Bauteileigenschaft, der wenigstens einen Materialeigenschaft und/oder wenigstens einen Produktionsparameter zu ermitteln, die Stichprobe zu ermitteln.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung unterbleibt die Auswahl des Bauteils, wenn das auszuwählende umgeformte Bauteil während eines Anfahrprozesses der Presse geformt wird. Mit anderen Worten wird berücksichtigt, wenn die Presse in Betrieb genommen wird und/oder wenn eine Pause des Betriebs der Presse stattgefunden hat. So kann bei der Inbetriebnahme oder nach der Pause beispielsweise eine Betriebstemperatur noch nicht erreicht sein und somit ein, insbesondere stationärer Zustand, in welchem der Umformprozess normalerweise durchgeführt wird, noch nicht erreicht werden. Wird in dieser Phase ein Bauteil ausgewählt sind Rückschlüsse zwischen Bauteileigenschaft, der wenigstens einen Materialeigenschaft und/oder wenigstens einen Produktionsparameter erschwert möglich oder möglicherweise sogar falsch. Somit kann auf besonders vorteilhafte Weise vermieden werden, dass insbesondere bei einer Massenproduktion beziehungsweise einer Produktion von vielen Bauteilen unter gleichem Zustand der Presse ungünstige Bedingungen beim Erfassen einer Bauteileigenschaft durch die Messeinrichtung vermieden werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Auswahl bei einem stationären Zustand der Presse zumindest bei dem wenigstens einen Produktionsparameter. Mit anderen Worten ist der für die Auswahl durch die elektronische Recheneinrichtung betrachtete Produktionsparameter ein Parameter, welcher im stationären Zustand, also beispielsweise nach dem Anfahrprozess auftritt. Dadurch kann die Presse besonders vorteilhaft betrieben werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden bei der Auswahl von wenigstens zwei Bauteilen die Bauteile so ausgewählt, dass sich die wenigstens eine Materialeigenschaft beziehungsweise ein Wert der Materialeigenschaft des ersten ausgewählten Bauteils von der wenigstens einen Materialeigenschaft beziehungsweise einem Wert der Materialeigenschaft des wenigstens einen weiteren ausgewählten Bauteils unterscheidet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders vorteilhafte Weise Anomalien beziehungsweise Abweichungen der Bauteilqualität aufgrund der Materialeigenschaft der Halbzeuge erfasst werden können. Dabei können Anomalien, also nicht offensichtlich nachvollziehbare Abweichungen vom Sollwert, ferner dadurch besonders vorteilhaft erfasst werden, wenn als die wenigstens zwei Bauteile, Bauteile ausgewählt werden, welche mit den gleichen Prozessparametern beziehungsweise Produktionsparametern geformt worden sind.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Auswahl von wenigstens zwei Bauteilen wenigstens eines der ausgewählten Bauteile durch ein Zufallsverfahren ausgewählt. Somit entspricht die Auswahl wenigstens eines der Bauteile dem bisher im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Stichprobenbestimmung, durch diese Mischung können beispielsweise systematische Fehler vermieden werden. Die somit durch die elektronische Recheneinrichtung ausgewählten Bauteile können besonders vorteilhaft zum Ermitteln von Abweichungen von der Bauteileigenschaft genutzt werden.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der wenigstens eine Produktionsparameter für ein nachfolgendes Formen eines weiteren Bauteils in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Differenzwert eingestellt. Der wenigstens eine Produktionsparameter beziehungsweise dessen Größe, welche Einfluss auf die Bauteileigenschaft hat, wird somit für ein nachfolgendes Formen eines weiteren Bauteils in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Differenzwert eigengestellt. Mit anderen Worten wird aufgrund der Bestimmung der Bauteileigenschaft des stichprobenartig ausgewählten Bauteils ein Rückschluss ermöglicht, durch welchen nachfolgend umzuformende Bauteile durch Veränderung der Produktionsparameter besonders vorteilhaft in ihrer Bauteileigenschaft beeinflusst werden können.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm. Das Computerprogramm kann beispielsweise in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung einer Presse geladen werden und umfasst Programmmittel, um die Schritte des Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in einer mit der Presse verbundenen elektronischen Recheneinrichtung beziehungsweise Steuereinrichtung ausgeführt wird.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen elektronisch lesbaren Datenträger. Der elektronisch lesbare Datenträger umfasst darauf gespeicherte elektronisch lesbare Steuerinformationen, die zumindest ein Computerprogramm wie soeben vorgestellt umfassen oder derart ausgestaltet sind, dass sie bei der Verwendung des Datenträgers in einer elektronischen Recheneinrichtung ein hier vorgestelltes Verfahren ausführen können.

Dabei sind Vorteile des Verfahrens als Vorteile des Computerprogramms und des elektronisch lesbaren Datenträgers anzusehen und jeweils umgekehrt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die 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 in Alleinstellung verwendbar.

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

Fig. 1 ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben einer Presse, in welcher Halbzeuge zu Bauteilen geformt werden.

Die einzige Fig. zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm ein Verfahren zum

Betreiben einer Presse, in welcher Halbzeuge, beispielsweise Blechplatinen, zu Bauteilen, beispielsweise Karosseriebauteilen für einen Kraftfahrzeugbau, geformt, insbesondere umgeformt, werden. Somit kann es sich bei der Presse, welche durch das Verfahren betrieben wird, insbesondere um eine Umformpresse aber beispielsweise auch um eine Stanzpresse oder dergleichen handeln.

Eine Tatsache ist, dass nicht jedes mit der Presse geformtes Bauteil aufwendig vermessen werden kann, um dessen genaue Bauteileigenschaften beziehungsweise Bauteilqualität zu bestimmen. Dies würde einen Zeit- und/oder Kostenrahmen sprengen, daher werden in der Regel nur Stichproben der umgeformten Bauteile genau vermessen. Heutzutage wird jedoch eine Auswahl von Stichproben für die Qualitätskontrolle zufällig getroffen. Dadurch werden informationsreiche Kombinationen aus Materialeigenschaften des dem geformten Bauteil zugrunde liegenden Halbzeugs sowie Produktionsparameter beziehungsweise Prozessparameter und der daraus resultierenden Bauteilqualität nicht erfasst.

Dem hier vorgestellten Verfahren liegt daher die Intention zugrunde, das Fehlen gewünschter Daten zu kompensieren, um beispielsweise eine Prozesssteuerung und somit ein Betrieb der Presse zu verbessern.

Durch das Verfahren können informationsreiche Kombinationen aus Materialeigenschaften des dem geformten Bauteil zugrundeliegenden Halbzeugs sowie Produktionsparameter beziehungsweise Prozessparameter und der daraus resultierenden Bauteilqualität erfasst werden. Dazu weist das vorgestellte Verfahren mehrere Schritte auf:

In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen wenigstens einer Materialeigenschaft des jeweiligen Halbzeugs. Dabei ist die Materialeigenschaft beispielsweise eine Dicke des Halbzeugs, eine Zugfestigkeit und/oder weitere das Halbzeug charakterisierende und für das Formen relevante Eigenschaften.

In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens erfolgt ein Erfassen wenigstens eines Produktionsparameters, wie eine Einstellung von Verdrängungszylindern, welche im Werkzeug - im Umformwerkzeug - eine Beeinflussung des Kontaktdrucks zwischen einer Matrize, einem Blech und dem Blechhalter erlauben. Ferner kann als der Produktionsparameter eine Ziehhilfeeinstellung und/oder eine Hubzahl erfasst werden. Darüber hinaus könnte beispielsweise eine Prozessdauer der Presse erfasst werden. Der Produktionsparameter charakterisiert einen Zustand der Presse beim Formen des jeweiligen Halbzeugs zum jeweiligen Bauteil.

In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt ein Auswahlen wenigstens eines der geformten Bauteile aus einer Menge der umgeformten Bauteile anhand der wenigstens einen Materialeigenschaft des dem ausgewählten Bauteils zugrundeliegenden, insbesondere individuellen, Halbzeugs und/oder anhand des wenigstens einen beim Formen des wenigstens einen ausgewählten Bauteils erfassten Produktionsparameters beziehungsweise des beim Formen verwendeten Produktionsparameters durch eine elektronische Recheneinrichtung. Die Menge entspricht insbesondere der Gesamtheit, der aus den bereitgestellten Halbzeugen zu den Bauteilen umgeformten Menge, während die Presse durch das Verfahren betrieben wird.

In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens erfolgt das Erfassen wenigstens einer Bauteileigenschaft, insbesondere der Bauteilqualität beziehungsweise der Bauteilgüte, des ausgewählten Bauteils durch eine Messeinrichtung. Dabei ist die Messeinrichtung beispielsweise ein separater, insbesondere mit Sensoren, versehener Messstand, in welchem das ausgewählte Bauteil, welches eine Stichprobe darstellt, präziser beziehungsweise genauer vermessen werden kann, als es beispielsweise durch sogenannte in-line-Sensoren während des Formens möglich ist.

Anschließend erfolgt in einem fünften Schritt S5 des Verfahrens ein Ermitteln eines Differenzwerts, welcher eine Abweichung der erfassten Bauteileigenschaft des wenigstens eines ausgewählten Bauteils, also der Stichprobe, von einem für eine Bauteilart des Bauteils, also den Typ des Bauteils, beispielsweise ein bestimmtes Karosseriebauteil, vorbestimmten Sollwert beschreibt. Mit anderen Worten kann im Schritt S5 insbesondere ermittelt werden, ob die Bauteilqualität des als Stichprobe ausgewählten Bauteils den Anforderungen an die generelle Bauteilqualität genügt.

Schließlich wird im sechsten Schritt S6 des Verfahrens der Differenzwert bereitgestellt, sodass dieser beispielsweise für eine spätere Änderung des wenigstens eines Produktionsparameters verwendet werden kann.

Somit kann insbesondere in einem weiteren Schritt des Verfahrens beispielsweise der wenigstens einen Produktionsparameter für ein nachfolgendes Formen eines weiteren Bauteils in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Differenzwert erfolgen. Im Schritt S3 wird die Auswahl insbesondere anhand der elektronischen Recheneinrichtung durch maschinelles Lernen, und somit beispielsweise durch einen selbstlernenden Algorithmus und/oder durch ein neuronales Netz getroffen. Zusätzlich oder alternativ können dazu ferner statistische Verfahren eingesetzt werden.

Insbesondere ist es für ein besonders vorteilhaftes Betreiben der Presse von Vorteil, wenn eine Auswahl des wenigstens einen Bauteils anhand der wenigstens einen Materialeigenschaft erfolgt, wenn diese Materialeigenschaften von einer vorgegebenen Norm- beziehungsweise einer Solleigenschaften des Halbzeugs abweicht. So kann beispielsweise eine Blechdicke eines Halbzeugs größer als eine vorgegebene Blechdicke sein. Das aus diesem Halbzeug geformte Bauteil wäre somit ein Kandidat für die Auswahl durch die elektronische Recheneinrichtung. Durch die Auswahl von Bauteilen, deren zugrundliegende Halbzeuge von der Norm abweichen, können vorteilhafterweise Einflüsse der Halbzeugeigenschaften auf die Bauteilqualität ermittelt werden. So können beispielsweise ferner Randbedingungen für das Formen mittels der Presse bestimmt werden.

Darüber hinaus ist es für die Auswahl der Stichprobe im Schritt S3 von Vorteil, wenn kein Bauteil während eines Anfahrprozesses der Presse ausgewählt wird. Zusätzlich oder darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Auswahl bei einem stationären Zustand der Presse beziehungsweise bei einem stationären Zustand zumindest des wenigstens eines Produktionsparameters erfolgt.

Werden statt der wenigstens einer Stichprobe mehrere Stichproben also wenigstens zwei wenigstens zwei Bauteile ausgewählt ist es von Vorteil, wenn sich die Materialeigenschaften des dem jeweiligen ausgewählten Bauteils zugrundliegenden Halbzeugs unterscheiden, sodass die Materialeigenschaft des Halbzeugs der ersten Stichprobe von der Materialeigenschaft des Halbzeugs der zweiten Stichprobe unterschiedlich ist.

Zusätzlich oder alternativ kann es bei der Auswahl mehrerer Stichproben ferner von Vorteil sein, wenn wenigstens eine der Stichproben zusätzlich zu der durch den Algorithmus der elektronischen Recheneinrichtung ausgewählten Stichproben zufällig ausgewählt wird.

So wird durch das vorgestellte Verfahren eine gezielte, automatisierte Entnahme von Stichproben für eine Qualitätssicherung basierend auf dem Algorithmus der elektronischen Recheneinrichtung realisiert. Dabei wird die Qualität beziehungsweise die Materialeigenschaft der Halbzeuge sowie der Zustand des Produktionsprozesses in Form des wenigstens einen Produktionsparameters berücksichtigt. Beide Aspekte, also die wenigstens eine Materialeigenschaft, sowie der wenigstens eine Produktionsparameter können in Kombination Einfluss auf die Bauteilqualität nehmen. Dies kann durch das Verfahren besonders vorteilhaft ermittelt und/oder festgehalten werden. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, wenn Halbzeuge, welche beispielsweise als besonders dicke Platinen ausgebildet sind nach dem Umformen zu den resultierenden Bauteilen hinsichtlich ihrer Maßhaltigkeit geprüft werden. So wird durch die Auswahl dieser Bauteile eine Qualitätskontrolle basierend beispielsweise auf der Blechdicke ermöglicht wodurch ein Zusammenhang zwischen der Blechdicke und der Bauteileigenschaft ermittelt werden kann. Dabei beruhen die Unterschiedlichen Dicken der Halbzeuge in der Regel nicht drauf, dass gezielt Halbzeuge mit einer größeren Dicke verwendet werden. Es handelt sich dabei um ungewollten Schwankungen, welche innerhalb eines Spezifikationsintervall liegen können.

Dabei soll hier nicht unerwähnt bleiben, dass eine solche Analyse erst ermöglicht wird, wenn mehrere solcher Untersuchungen durchgeführt würden, das heißt wenn das Verfahren mehrmals wiederholt wird beziehungsweise aus der Menge der umgeformten Bauteile mehrere Bauteile ausgewählt werden. Vorteilhafterweise werden statt der wenigstens einen Materialeigenschaft mehrere Materialeigenschaften, beispielsweise zusätzlich zur Blechdicke, eine Schmierstoffmenge und/oder eine Rauigkeit des Halbzeugs betrachtet. Darüber hinaus werden bei dem Verfahren zusätzlich der wenigstens eine Produktionsparameter und somit die Prozessbedingungen betrachtet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Auswahl für die Stichproben und somit eine Probenentnahme beispielsweise nur stattfindet, wenn Werkzeuge der Presse beziehungsweise die Presse einen stationären Zustand - insbesondere einen Temperaturzustand - erreicht haben. Ferner sollte die Entnahme beziehungsweise Auswahl der Stichprobe nicht unmittelbar nach einer Produktionsunterbrechung erfolgen, da beispielsweise eine Kinematik der Presse während eines Wiederanlaufens bei den ersten produzierten Bauteilen geändert sein kann.

Der vorteilhafte, durch die elektronische Recheneinrichtung durchgeführte Algorithmus für das Verfahren kann somit während der Produktion beziehungsweise dem Formen der Bauteile selbst den optimalen Zeitpunkt für eine Auswahl des wenigstens einen Bauteils und somit der Stichproben finden und dabei berücksichtigen, dass sowohl Halbzeuge mit Normwerten der Materialeigenschaften sowie auch mit von der Norm abweichenden Materialeigenschaften der Qualitätsprüfung beziehungsweise das Erfassen der Bauteileigenschaft zugeführt werden. Um dennoch auch unerwartete Effekte ermitteln zu können, kann ferner zusätzlich eine zufällige Auswahl der Stichproben erfolgen.

Somit wird durch das Verfahren eine gezielte Ermittlung und Sammlung der Differenzwerte ermöglicht, wodurch eine Prozesssteuerung auch ohne den Einsatz einer kosten- und zeitintensiven kontinuierlichen Erfassung der Qualität aller produzierten Bauteile erfolgen kann. Darüber hinaus können auch Qualitätskriterien berücksichtigt werden, die mit aktuell verfügbaren Sensoren - zumindest während der Produktion - nicht vorteilhaft erfasst werden können.

Das Verfahren beziehungsweise die Schritte zum Durchführen des Verfahrens können als Computerprogramm für die elektronische Recheneinrichtung, insbesondere auf einem elektronisch lesbaren Datenträger, bereitgestellt beziehungsweise bereitgehalten werden.

Durch das hier vorgestellte Verfahren kann eine Optimierung der Stichprobenentnahme für die Qualitätssicherung zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Betriebs der Presse erreicht werden.

Bezugszeichenliste chritt Schritt chritt chritt Schritt r Schritt