Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugma schine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein System zur automatisier ten Charakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.

Im Stand der Technik ist es bekannt, während der Herstellung oder Bearbeitung ei nes Werkstücks durch eine Maschine die Maschinendaten zu erfassen und zu spei chern. Weiterhin ist es bekannt, aus einer Menge von Werkstücken, die durch ein- und dieselbe Maschine hergestellt oder bearbeitet wurden, zufällig oder nach Maß gabe eines Algorithmus eine Anzahl von Werkstücken auszuschleusen und hinsicht lich ihrer Qualität bzw. ihrer Eigenschaften zu vermessen. Anhand der Maschinenda ten einerseits sowie der Qualität und der Eigenschaften der ausgeschleusten Werk stücke andererseits können dann Rückschlüsse auf die Qualität und die Eigenschaf ten der übrigen Werkstücke gezogen werden. Schließlich sind im Stand der Technik auch sog. Data Matrix Codes bekannt, welche direkt auf einem Produkt oder Werk stück angebracht werden können und eine vorgegebene Information beschreiben können.

Aus der DE 102015004227 A1 ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Einbringen einer dreidimensionalen Codierung in ein mit einem Werkzeug herzustel lendes Werkstück bekannt. Die Codierung ist dabei für wenigstens eine Eigenschaft des Werkstücks charakteristisch ist und wird während der Herstellung in das Werk stück mittels einer Data Matrix eingebracht.

Die bekannten Verfahren sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, als dass die sich aus einer derartigen Kennzeichnung der Werkstücke ergebenden Möglichkeiten noch nicht vollständig ausgeschöpft werden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur automatisierten Cha rakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine, wobei ein den Bearbeitungsvorgang beschreibender Datensatz erfasst wird, wobei das Werkstück nach Maßgabe eines Algorithmus aus einer Vielzahl von Werkstü cken ausgewählt wird und ausgeschleust wird und wobei über eine Zuordnung eine Verknüpfung des Datensatzes mit dem Werkstück erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass über den Datensatz automatisiert eine Auswahl eines Folgeprozess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen er folgt.

Die Erfindung beschreibt somit ein Verfahren, das eine vollständig automatisierte Charakterisierung eines Werkstücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine erlaubt. Bei der Werkzeugmaschine handelt es sich bevor zugt um eine Werkzeugmaschine, welche einer Produktionslinie mit einer Vielzahl von weiteren Werkzeugmaschinen zugeordnet ist. Vorteilhaft kann die Produktionsli nie auch unterschiedliche Prüfmaschinen umfassen, welche das Werkstück nach be stimmten Bearbeitungsvorgängen prüfen. Das Werkstück durchläuft dabei in der Re gel sämtliche Werkzeugmaschinen mit den jeweiligen Bearbeitungsvorgängen sowie sämtliche Prüfmaschinen mit den jeweiligen Prüfvorgängen der Produktionslinie in einer vorgegebenen Reihenfolge.

Unter einer „Charakterisierung“ wird dabei im Sinne der Erfindung ein Erfassen und eine Zuordnung von werkstückspezifischen Eigenschaften zum jeweiligen Werkstück verstanden. Die werkstückspezifischen Eigenschaften sind dabei z.B. ein Kraft- oder Drehmomentaufwand der Werkzeugmaschine, eine Temperatur bei der Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine, eine zeitliche Dauer der Bearbeitung durch die Werk zeugmaschine oder auch eine Formgebung, der das Werkstück bei der Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine unterworfen wird. Diese Eigenschaften können sich für unterschiedliche Werkstücke unterscheiden, so dass einige Werkstücke eine höhere Qualität aufweisen als andere bzw. nachgearbeitet werden müssen bzw. nicht nach arbeitbaren Ausschuss darstellen, sog. NIO-Teile („Nicht in Ordnung“-Teile) und wer den in einem Datensatz zusammengefasst. Da diese Eigenschaften maßgeblich durch die Bearbeitung der Werkzeugmaschine geprägt sind, können sie daher auch von der Werkezugmaschine erfasst werden. Dazu verfügt die Werkzeugmaschine bevorzugt über die jeweils erforderliche Sensorik wie z.B. einen Temperatursensor, einen Zeitgeber, einen Stromsensor, einen Kraft- oder Drehmomentsensor, sowie über einen elektronischen Speicher oder zumindest eine elektronische Datenschnitt stelle zur Übertragung des Datensatzes an eine Datenbank mit einem elektronischen Speicher.

Unter einer „Produktionslinie“ wird dabei im Sinne der Erfindung eine Gruppe von Werkzeugmaschinen verstanden, welche ein Werkstück in einer vorgegebenen Rei henfolge der Reihe nach unterschiedlichen, aufeinander aufbauenden Bearbeitungs vorgängen unterwerfen. Beispielsweise kann eine Produktionslinie aus einer Stanz maschine, einer Umformmaschine und einer Schleifmaschine bestehen, wobei in ei nem ersten Bearbeitungsvorgang durch die Stanzmaschine ein Werkstück aus einem Stahlblech ausgestanzt wird, in einem zweiten Bearbeitungsvorgang durch die Um formmaschine das ausgestanzte Werkstück umgeformt wird und in einem dritten Be arbeitungsvorgang durch die Schleifmaschine das umgeformte Werkstück geschliffen wird.

Bei dem Werkstück handelt es sich bevorzugt um ein metallisches Werkstück, insbe sondere ein Zahnrad oder eine Welle, welches zum Einbau in eine komplexe Bau gruppe vorgesehen ist. Bei der komplexen Baugruppe handelt es sich insbesondere um ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Weiterhin wird ein Algorithmus ausgeführt, der in Form eines Computerprogramm produkts von einem elektronischen Rechenwerk der Werkzeugmaschine oder von ei ner gesonderten, dafür ausgebildeten Steuereinheit ausgeführt wird. Der Algorithmus gibt dabei vor, welche Werkstücke unmittelbar nach ihrer Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine ausgewählt werden. Die solcherart ausgewählten Werkstücke werden dann aus der Werkzeugmaschine ausgeschleust, um beispielsweise eine Reihe von Tests und Untersuchungen zu durchlaufen, die insbesondere über die standardmäßig an allen Werkstücken durchgeführten Tests und Untersuchungen hin ausgehen. Diese Tests und Untersuchungen dienen vorteilhaft der Qualitätskontrolle des Werkstücks. Indem die ausgewählten Werkstücke aus der Werkzeugmaschine ausgeschleust werden, werden sie insbesondere nicht automatisch zur nächsten Sta tion der Produktionslinie, also zur nächsten Werkzeugmaschine oder zur nächsten Prüfmaschine, weitergeführt.

Beim Ausschleusen werden dann die werkstückspezifischen Eigenschaften in Form des Datensatzes dem Werkstück zugeordnet, so dass z.B. ein menschlicher Bedie ner oder auch ein Computer die im Datensatz enthaltenen Eigenschaften des Werk stücks prüfen bzw. auslesen kann und somit Informationen über das individuelle Werkstück erhält. Wichtig ist es, dass die Zuordnung des Datensatzes zum Werk stückzuverlässig und korrekt erfolgt, d.h., dass jedem ausgeschleusten Werkstück zuverlässig ausschließlich der dieses Werkstück auch tatsächlich beschreibende Da tensatz zugeordnet wird.

Über den Datensatz erfolgt dann erfindungsgemäß automatisiert eine Auswahl eines Folgeprozess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen. Der Folgeprozess kann beispielsweise eine Überprüfung einer oder mehrerer spezifischer Eigenschaf ten des Werkstücks sein, etwa eine geometrische Form, eine elektrische Leitfähigkeit oder eine Materialhärte. Der Folgeprozess kann ebenso aber auch ein Logistikpro zess sein, beispielsweise kann das ausgeschleuste Werkstück an einen anderen Ort gebracht werden, z.B. um es dort aufzu bewahren für spätere Untersuchungen oder als Ersatzteil. Ebenso kann der Folgeprozess z.B. eine Entsorgung des Werkstücks sein. Der Folgeprozess ist dabei kein Prozess, der standardmäßig an allen Werkstücken vorgenommen wird und insbesondere nicht durch eine Werkzeugma schine oder Prüfmaschine der Produktionslinie vorgenommen wird.

Daraus ergibt sich der Vorteil, dass über den dem Werkstück zugeordneten Daten satz und die nach Maßgabe des Datensatzes automatisiert ausgewählte und ausge führte Folgeaktion eine deutliche Verbesserung der Qualitätssicherung ermöglicht wird. Dies ermöglicht wiederum eine verbesserte Transparenz und ein vertieftes Ver ständnis der Produktionsvorgänge im Detail sowie ihrer wechselwirkenden Einflüsse. Auch der Einfluss von bestimmten Abweichungen in einem Produktionsprozess auf die zu erwartende Qualität des Werkstücks kann signifikant verbessert werden.

Es ist erfindungsgemäß insbesondere nicht erforderlich, dass jedes einzelne von ei ner Werkzeugmaschine bearbeitete Werkstück dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wird. Vielmehr können nach einem Zufallsprinzip bzw. einem stochasti schen Auswahlverfahren einzelne Werkstücke ausgewählt werden, die dem erfin dungsgemäßen Verfahren unterworfen werden. Die solcherart ausgewählten Werk stücke können auch stellvertretend für die ihnen zugehörige Produktionscharge be handelt werden, d.h., dass ein für das ausgewählte Werkstück aufgrund seines zuge hörigen Datensatzes ausgewählter Folgeprozess für jedes einzelne Werkstück der Produktionscharge ausgewählt wird, welche durch das eine ausgewählte Werkstück stellvertreten wird.

Unabhängig davon, ob jedes einzelne von einer Werkzeugmaschine bearbeitete Werkstück dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wird, kann dennoch für jedes einzelne Werkstück eine Zuordnung erzeugt werden, ohne jedoch den zugehö rigen Datensatz anzulegen. In diesem Fall erlaubt die Zuordnung unabhängig vom erfindungsgemäßen Verfahren eine Rückverfolgbarkeit der Werkstücke.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zuordnung mindestens eine weitere Verknüpfung mit mindestens einem weiteren Datensatz umfasst. Indem ein weiterer Datensatz, also weitere werkstückspezifische Eigenschaften, erfasst und dem Werkstück zugeordnet werden, ergibt sich eine nochmals verbesserte Transparenz der einzelnen Produktionsvorgänge sowie der Zusammenhänge zwischen den unterschiedlichen Produktionsvorgängen sowie zwi schen den Produktionsvorgängen und der Qualität der Werkstücke. Zudem können somit besonders einfach auch unterschiedliche Datensätze über ihre Zuordnung zum Werkstück miteinander verknüpft werden. Beispiele für derartige Datensätze können etwa Maschinen-, Material-, Teile-, Prozess-, Technologie-, Qualitäts-, Monitoring- o- der Logistikdatensätze sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die Zuordnung erfolgt, indem der Datensatz und/oder der mindestens eine weitere Datensatz unmittelbar auf dem Werkstück angeordnet werden. Dadurch ist sichergestellt, dass die Zuordnung des Datensatzes bzw. des mindestens einen wei teren Datensatzes zum Werkstück nicht verloren gehen kann oder verwechselt wer den kann. Der Datensatz bzw. der mindestens einen weiteren Datensatz kann dauer haft auf dem Werkstück angeordnet werden oder lösbar auf dem Werkstück angeord net werden.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Zuordnung maschinenlesbar ausgebildet ist, also z.B. von einer Kamera oder einem Laserscanner erfasst und von einer nachge schalteten Auswertelogik ausgelesen und verarbeitet werden kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Datensatz und/oder der mindestens eine weitere Datensatz als Data Matrix Code oder als Aufkleber auf dem Werkstück angeordnet werden. Der Data Matrix Code kann z.B. mittels Prägenadeln oder mittels eines Lasers dauerhaft auf dem Werkstück angeordnet werden. Sofern dem Werkstück weitere Datensätze zu geordnet werden, kann der Data Matrix Code erweitert werden oder es kann ein zu sätzlicher Data Matrix Code auf dem Werkstück angeordnet werden. Der Aufkleber hingegen ist in der Regel lösbar auf dem Werkstück angeordnet. Wenn dem Werk stück weitere Datensätze zugeordnet werden, kann der Aufkleber entfernt und durch einen neuen Aufkleber ersetzt werden oder einfach durch den neuen Aufkleber über klebt werden. Auch das Aufbringen mehrerer Aufkleber nebeneinander ist natürlich denkbar. Der Aufkleber bzw. die Aufkleber können beispielsweise einen Strichcode aufweisen. Sowohl der Data Matrix Code als auch der Strichcode geben dabei alle Informationen des Datensatzes unmittelbar wieder.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Datensatz und/oder der mindestens eine weitere Datensatz in einer Daten bank abgelegt wird und die Zuordnung erfolgt, indem eine auf den Datensatz und/o der den mindestens einen weiteren Datensatz verweisende Information auf dem Werkstück angeordnet wird. Bei der auf den Datensatz bzw. den mindestens einen weiteren Datensatz verweisenden Information handelt es sich um einen sog. „unique identifier“. In diesem Fall werden also die Informationen des Datensatzes nicht unmit telbar auf dem Werkstück angeordnet, sondern lediglich eine Information, welche auf den Datensatz und ggf. weitere Datensätze verweist. Die Information, welche auf den Datensatz und ggf. weitere Datensätze verweist, kann beispielsweise eine Adresse eines Eintrags in einer elektronischen Datenbank sein, wo sämtliche Informationen des Datensatzes und ggf. weiterer Datensätze hinterlegt sind. Ein einfaches Beispiel für eine derartige Datenbank ist etwa ein Emailpostfach, an welches die einzelnen Datensätze als Emails geschickt werden. Die Emails weisen dazu vorteilhaft einen vorformatierten Inhalt auf, der eine Maschinenlesbarkeit ermöglicht. Ein Betreff der Email kann dann beispielsweise über eine Nummer die Zuordnung zum Werkstück hersteilen, welches entsprechend mit der gleichen Nummer gekennzeichnet ist. Die Nummer auf dem Werkstück stellt in diesem Fall also die auf den Datensatz bzw. den mindestens einen weiteren Datensatz verweisende Information dar. Bei der Nummer kann es sich beispielsweise um eine fortlaufende Nummer handeln, die das Werkstück von einer entsprechenden Werkzeugmaschine erhält. Die fortlaufende Nummer kann insbesondere von einem Gesamtteilezähler der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden. Ein weiteres Beispiel für eine vergleichsweise einfache Reali sierung einer Datenbank gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt z.B. eine Tabellensoftware dar, welche unterschiedliche Datensätze von unter schiedlichen Werkzeugmaschinen in unterschiedlichen Spalten erfassen kann. Eine Zeile in der Tabellensoftware mit einer Vielzahl von Spalten kann dann beispiels weise über den unique identifier dem Werkstück zugeordnet werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Algorithmus ein statistisches Verfahren zum Auswählen von Stichpro ben darstellt. Der Algorithmus kann insbesondere ein sog. SPC-Algorithmus („Statis tical Process Control“) sein. Das solcherart ausgewählte Werkstück dient dann als re präsentatives Mitglied der gesamten Produktionscharge von Werkstücken, der es selbst entstammt, d.h. , durch das solcherart ausgewählte Werkstück kann die ge samte Produktionscharge repräsentiert werden und somit auch hinsichtlich ihrer Ei genschaften bzw. ihrer Qualität - zumindest mit einer gewissen statistischen Sicher heit - beurteilt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Algorithmus aus einer Produktionscharge jeweils das letzte Werkstück auswählt. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass das jeweils letzte Werkstück einer Produktionscharge von Werkstücken besonders gut geeignet ist, um einen Rück schluss auf die Qualität der anderen Werkstücke der Produktionscharge zu ermögli chen. Somit ist das jeweils letzte Werkstück einer Produktionscharge also in beson derer Weise repräsentativ für die Produktionscharge. Dies scheint auch daran zu lie gen, dass die am Produktionslinie beteiligten Werkzeugmaschinen im Laufe der Be arbeitungsprozesse einer Produktionscharge teilweise langsam von den voreinge stellten Bearbeitungsparametern abdriften, sei es durch Verschleiß eines genutzten Werkzeugs oder einfach aufgrund der anhaltenden Belastung. Dieses Abdriften der Bearbeitungsparameter ist üblicherweise zum Ende der Produktionscharge hin am größten, so dass das letzte Werkstück der Produktionscharge in der Regel die ver gleichsweise geringste Qualität aufweist bzw. am weitesten von den Soll-Eigenschaf ten abweicht. Entsprechend kann anhand des letzten Werkstücks der Produktions charge erkannt werden, ob die restlichen Werkstücke der Produktionscharge qualita tiv in Ordnung sind.

Alternativ bevorzugt kann der Algorithmus auch dazu ausgebildet sein, ein Werkstück aus einer Produktionscharge zufällig auszuwählen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die Zuordnung eine Verknüpfung des Datensatzes und/oder des mindestens einen weiteren Datensatzes des Werkstücks mit der Produktionscharge ist. In diesem Fall wird der Datensatz bzw. der mindestens eine weitere Datensatz also nicht nur dem spezifischen Werkstück zugeordnet, dessen Daten tatsächlich er fasst wurden, sondern der gesamten Produktionscharge. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn das ausgewählte Werkstück repräsentativ ist für die Pro duktionscharge. Indem lediglich ein einzelnes Werkstück repräsentativ für die Pro duktionscharge herangezogen wird, ergibt sich ein deutlich reduzierter Aufwand ge genüber der Erfassung, Erstellung und Zuordnung von Datensätzen für jedes ein zelne Werkstück der Produktionscharge.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Algorithmus das Werkstück auch dann auswählt, wenn der Datensatz um mehr als einen Toleranzbereich von einem vorgegebenen Norm -Datensatz ab weicht. In diesem Fall handelt es sich um ein sog. NIO-Teil, das entweder entsorgt werden muss oder zumindest einzeln nachbearbeitet werden muss. Durch das Aus schleusen dieser NIO-Teile ergibt sich der Vorteil, dass keine fehlerhaften Werkstü cke im Produktionsprozess weitergeführt werden und beispielsweise in vergleichs weise komplexe Baugruppen, wie etwa ein Fahrzeuggetriebe, eingebaut werden, wo sie im Betrieb der komplexen Baugruppe zu einem Fehlverhalten oder einem Ausfall der komplexen Baugruppe führen würden. NIO-Teile sind auch als sog. Alarm-Teile bekannt. NIO-Teile bzw. Alarm-Teile werden vorteilhaft anhand ihres zugeordneten Datensatzes als solche Teile erkannt. Der Nachbearbeitung oder Entsorgung geht bevorzugt ein gesonderter und vergleichsweise aufwändiger Messprozess voraus, in welchem festgestellt wird, ob eine Nachbearbeitung möglich und sinnvoll ist wie die Nachbearbeitung zu erfolgen hat. Auch dieser vergleichsweise aufwändige Messpro zess ist ein Folgeprozess, der automatisiert ausgewählt werden kann.

Bevorzugt ist es vorgesehen, der Algorithmus das Werkstück sogar ausschließlich dann auswählt, wenn der Datensatz um mehr als einen Toleranzbereich von einem vorgegebenen Norm-Datensatz abweicht.

Der Norm-Datensatz kann dabei eine Vielzahl von erfassten Größen umfassen, de ren Soll-Werte jeweils im Norm -Datensatz angegeben sind. Es handelt sich somit um einen vieldimensionalen Datensatz. Für jede Größe kann der Datensatz außerdem einen Toleranzwert aufweisen, der eine zulässige Abweichung vom jeweiligen Soll- Wert vorschreibt. Bei Überschreiten oder Unterschreiten eines Soll-Werts des Norm- Datensatzes um mehr als den zugehörigen Toleranzwert kann das entsprechende Werkstück als NIO-Teil erkannt und ausgeschleust werden.

Bevorzugt werden derartige NIO-Teile auch entsprechend als NIO-Teile gekenn zeichnet. Die vereinfacht eine sich anschließende Analyse der zugrunde liegenden Fehlerquelle im Produktionsprozess und erleichtert somit sowohl das Auffinden der Fehlerquelle wie auch deren Beseitigung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass die Zuordnung als Rückverfolgbarkeitsinformation des Werkstücks heran gezogen wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auch später noch, also z.B. nach dem Einbau in eine komplexe Baugruppe, bei einer auftretenden Auffälligkeit des Werkstücks, beispielsweise einem Ausfall des Werkstücks, nachvollzogen werden kann, von welchen Produktionsmaschinen das Werkstück welchen Bearbeitungsvor gängen unterworfen wurde. Dies wiederum erlaubt zusätzliche Einblicke in die Aus wirkungen von Produktionseinflüssen auf das spätere Verhalten der Werkstücke bzw. beschreibt ein Langzeitverhalten der Werkstücke. Derartige Informationen können vorteilhaftherangezogen werden, um die Qualität zukünftiger Werkstücke, insbeson dere im Hinblick auf ihr Langzeitverhalten, durch Anpassung der Produktionspro zesse zu verbessern.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Folgeprozess ein Prüfvorgang durch eine Prüfmaschine ist, wobei ein den Prüfvorgang beschreibender weiterer Datensatz erfasst wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Werkstück nicht ausschließlich anhand seiner den Bearbei tungsprozess beschreibenden Daten charakterisiert wird, sondern darüber hinaus auch anhand tatsächlicher Prüfdaten. Prüfdaten beschreiben die Eigenschaften des Werkstücks in der Regel vergleichsweise präziser und unmittelbarer als den Bearbei tungsprozess beschreibende Daten. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass das Werkstück nach dem Prüfvorgang zurück in seine Produktionscharge geführt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Werkstück den weiteren Bear beitungsprozessen nicht entzogen wird und somit den Durchsatz an hergestellten Teilen nicht reduziert. Zudem kann das Werkstück weiteren Bearbeitungsvorgängen durch weitere Werkzeugmaschinen unterworfen werden und deren Datensätze eben falls erfasst werden, wodurch sich weitere Analysemöglichkeiten und Zusammen hänge zwischen den Bearbeitungsprozessen ergeben.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgese hen, dass der Bearbeitungsvorgang für folgende Werkstücke anhand des den Prüf vorgang beschreibenden weiteren Datensatz angepasst wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere das Erkennen eines schleichenden Abdriftens der Bear beitungsparameter vorteilhaft dazu genutzt werden kann, um die Bearbeitungspara meter nachzujustieren, insbesondere ohne Unterbrechung des Bearbeitungsvor gangs. Somit wird also eine Regelung der Parameter des Bearbeitungsprozesses an hand der Eigenschaften des Werkstücks möglich.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zur automatisierten Charakterisierung ei nes Werkstücks, umfassend mindestens eine Werkzeugmaschine und/oder eine Prüfmaschine und/oder eine Datenbank, wobei das System dazu ausgebildet ist, während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine einen den Be arbeitungsvorgang beschreibenden Datensatz zu erfassen und wobei das System dazu ausgebildet ist, das Werkstück während des Bearbeitungsvorgangs nach Maß gabe eines Algorithmus aus einer Vielzahl von Werkstücken auszuwählen und aus der Werkzeugmaschine auszuschleusen und/oder wobei das System dazu ausgebil det ist, während eines Prüfvorgangs durch eine Prüfmaschine einen den Prüfvorgang beschreibenden weiteren Datensatz zu erfassen und wobei das System dazu ausge bildet ist, über eine Zuordnung eine Verknüpfung des Datensatzes und/oder des wei teren Datensatzes mit dem Werkstück herzustellen. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dadurch aus, dass das System dazu ausgebildet ist, über den Daten satz und/oder den weiteren Datensatz automatisiert eine Auswahl eines Folgepro zess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen auszuwählen. Das System ist also dazu ausgebildet, die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Somit ermöglicht es das Erreichen der bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das System zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Dar aus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren beschriebenen Vorteile.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausfüh rungsformen beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Verfahrens zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks wäh rend eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine in Form eines Flussdiagramms,

Fig. 2 beispielhaft eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsge mäßen Verfahrens zur automatisierten Charakterisierung eines Werk stücks während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugma schine in Form eines Flussdiagramms und Fig. 3 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfin dungsgemäßen Systems zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figu- renübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer techni schen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks 21 während eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine 22, 23 in Form eines Flussdiagramms. In Verfahrensschritt 1 wird das Werkstück 21 , beispielsgemäß ein metallisches Zahnrad 21 für ein Fahrzeuggetriebe, einem Bearbeitungsprozess durch die Werkzeugmaschine 22, 23 unterworfen. Beispielsgemäß handelt es sich bei der Werkzeugmaschine 22, 23 um eine Flonmaschine. Dabei werden in Schritt 2 von der Werkzeugmaschine 22, 23 die Daten erfasst, die den Bearbeitungsvorgang beschrei ben. Beispielsgemäß handelt es sich eine Bearbeitungsdauer und eine zum Honen aufgebrachte, zeitabhängige Kraft. Diese Daten werden zu einem Datensatz zusam mengefasst, der entsprechend den Bearbeitungsvorgang durch die Werkzeugma schine 22, 23 am Werkstück 21 beschreibt. Im folgenden Verfahrensschritt 3 wird das Werkstück 21 nach Maßgabe eines Algorithmus, welcher einen statistischen Auswahlprozess zur Auswahl eines repräsentativen Individuums aus einer Gruppe darstellt, ausgewählt. Das Werkstück 21 ist somit repräsentativ für die gesamte Pro duktionscharge, mit welcher es hergestellt wurde und bereits vorausgegangenen Be arbeitungsvorgängen unterworfen wurde. In Verfahrensschritt 4 wird das Werkstück 21 aus der Werkzeugmaschine 22, 23 ausgeschleust. Unmittelbar nach dem Aus schleusen wird in Verfahrensschritt 5 über eine Zuordnung eine Verknüpfung des Da tensatzes mit dem Werkstück 21 hergestellt. Die Zuordnung erfolgt beispielsgemäß, indem der Datensatz unmittelbar auf dem Werkstück 21 angeordnet wird, nämlich in Form eines Data Matrix Codes, der in das Material des Werkstücks 21 geprägt wird. Im folgenden Verfahrensschritt 6 erfolgt über den Datensatz automatisiert eine Aus wahl eines Folgeprozess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen. Dazu wird der auf dem Werkstück 21 angeordnete Data Matrix Code von einer Kamera 30 erfasst und der dargestellte Datensatz von einer dazu ausgebildeten Recheneinheit 31 ausgewertet. Da der Datensatz beispielsgemäß eine vergleichsweise große beim Honen aufgebrachte Kraft beschreibt, werden in Schritt 6 als Folgeprozesse zwei Prüfvorgänge ausgewählt, nämlich eine Verzahnungsprüfung und eine Materialhär teprüfung. Die Verzahnungsprüfung erfolgt in Schritt 7 und zeigt keine ungewöhnli che Abweichung von der gewünschten Verzahnungsform. Die beim Prüfvorgang er fassten Daten werden in Schritt 8 erfasst und zu einem weiteren Datensatz zusam mengefasst. In Schritt 9 wird der weitere Datensatz ebenfalls in Form eines Data Matrix Codes auf dem Werkstück 21 angeordnet und somit wird eine Verknüpfung zwischen dem Werkstück 31 , dem den Bearbeitungsvorgang beschreiben Datensatz und dem den Prüfvorgang beschreibenden weiteren Datensatz hergestellt. In Schritt 10 erfolgt die Materialhärteprüfung, die beispielsgemäß ebenfalls keine ungewöhnli che Abweichung von der gewünschten Materialhärte aufweist. Es wird in Schritt 11 ein nochmals weiterer Datensatz erstellt, welcher den Prüfvorgang der Materialhär teprüfung beschreibt. In Schritt 12 wird auch dieser nochmals weitere Datensatz als Data Matrix Code auf das Werkstück 21 aufgebracht, so dass auch der nochmals weitere Datensatz mit dem Werkstück 21 verknüpft ist. Gleichzeitig wird auch eine Verknüpfung zum den Bearbeitungsvorgang beschreiben Datensatz und dem den Prüfvorgang beschreibenden weiteren Datensatz hergestellt. Da das Werkstück 21 in Schritt 3 repräsentativ für die gesamte Produktionscharge ausgewählt wurde, kann somit anhand der festgestellten Eigenschaften des Werkstücks 21 , also der Qualität des Werkstücks 21 , in Verfahrensschritt 13 ein Rückschluss auf die Qualität aller an deren Werkstücke 21 der Produktionscharge gezogen werden. Die ansonsten not wendige Prüfung jedes einzelnen Werkstücks 21 kann damit vorteilhaft entfallen.

Fig. 2 zeigt beispielhaft eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsge mäßen Verfahrens zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks 21 wäh rend eines Bearbeitungsvorgangs durch eine Werkzeugmaschine 22, 23 in Form ei nes Flussdiagramms. Das Verfahren der Fig. 2 entspricht dabei weitestgehend dem Verfahren der Fig. 1 , jedoch erfolgt die Zuordnung nicht wie in Schritt 5 der Fig. 1 über das Aufbringen eines Data Matrix Codes auf dem Werkstück 21. Stattdessen wird in Verfahrensschritt 5 der Fig. 2 ein Nummerncode in Form eines Aufklebers auf dem Werkstück angebracht. Der Nummerncode stellt eine individuelle Kennzeich nung des Werkstücks 21 dar und entspricht gleichzeitig einer digitalen Adresse in ei ner elektronischen Datenbank. In diese elektronische Datenbank wird im gleichzeitig zu Schritt 5 erfolgenden Schritt 5“ der erfasste Datensatz übertragen und dort unter der digitalen Adressen abrufbar abgelegt. Beispielsgemäß erfolgt in Schritt 6‘ die Auswahl eines Folgeprozess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen ent sprechend ohne Zurückgreifen auf eine Kamera 30, da der Datensatz von einer dazu ausgebildeten Recheneinheit 31 direkt aus der Datenbank abgerufen und ausgewer tet werden kann. In analoger Weise wird auch in Schritt 9 der weitere, den Verzah nungsprüfvorgang beschreibende Datensatz ebenfalls unter der digitalen Adressen in der Datenbank abrufbar abgelegt und in Schritt 12' der nochmals weitere, den Materialhärteprüfvorgang beschreibende Datensatz unter der digitalen Adressen in der Datenbank abrufbar abgelegt. Die Verknüpfung des Werkstücks 21 mit dem Da tensatz, dem weiteren Datensatz sowie dem nochmals weiteren Datensatz erfolgt beispielsgemäß also über den Nummerncode bzw. die digitale Adresse.

Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfin dungsgemäßen Systems 20 zur automatisierten Charakterisierung eines Werkstücks 21. Das System umfasst beispielsgemäß zwei Werkzeugmaschinen 22 und 23, die eine Produktionslinie darstellen in dem Sinne, dass das Werkstück 21 über eine Zu führeinrichtung 24 zuerst der Werkzeugmaschine 22 zugeführt wird, von dieser bear beitet wird, und anschließend der Werkzeugmaschine 23 zugeführt wird und von die ser bearbeitet wird. Bei der Zuführeinrichtung 24 handelt es sich beispielsgemäß um ein Förderband 24. Die Werkzeugmaschinen 22 und 23 sind dazu ausgebildet, das Werkstück 21 selbsttätig von der Zuführeinrichtung 24 aufzunehmen und nach dem abgeschlossenen Bearbeitungsvorgang wieder auf der Zuführeinrichtung 24 abzule gen. Während der Bearbeitungsvorgänge durch die Werkzeugmaschinen 22 und 23 wird jeweils ein den jeweiligen Bearbeitungsvorgang beschreibender Datensatz er fasst. Nach Maßgabe eines Algorithmus, der von einem elektronischen Rechenwerk 25 ausgeführt wird und über Datenleitungen 26 und 27 auf Datenebene mit den Werkzeugmaschinen 22 und 23 verbunden ist, kann das Werkstück 21 während ei nes Bearbeitungsvorgangs durch eine der Werkzeugmaschinen 22 und 23 nach Maßgabe des Algorithmus aus einer Vielzahl von Werkstücken 21 ausgewählt und aus der jeweiligen Werkzeugmaschine 22 oder 23 ausgeschleust werden. Beim Aus schleusen können die Werkzeugmaschinen 22 und 23 über jeweils einen ihnen zu geordneten Drucker 28 bzw. 29 einen Aufkleber mit einem Data Matrix Code ausge ben und auf dem Werkstück 21 anbringen. Der Data Matrix Code beschreibt dabei den Datensatz. Die Anbringung des Aufklebers auf dem Werkstück 21 stellt eine Zu ordnung dar, welche eine Verknüpfung des Datensatzes mit dem Werkstück herstellt. Das System 20 umfasst weiterhin eine Kamera 30 und eine Recheneinheit 31 , wobei die Kamera 30 den auf dem Werkstück angebrachten Data Matrix Code erfassen kann und die Recheneinheit 31 den Data Matrix Code auswerten kann. Die Rechen einheit 31 ist weiterhin dazu ausgebildet, über den Datensatz automatisiert eine Auswahl eines Folgeprozess aus einer Vielzahl von möglichen Folgeprozessen aus zuwählen.

Bezuqszeichen Bearbeitungsvorgang Erfassung des Datensatzes Auswahl des Werkstücks Ausschleusen des Werkstücks Herstellen der Zuordnung, Anordnung des Data Matrix Codes‘ Herstellen der Zuordnung, Anordnung des Aufklebers “ Übertragung des Datensatzes an die Datenbank Bestimmung des Folgeprozesses Bestimmung des Folgeprozesses Verzahnungsprüfung Erfassung des weiteren Datensatzes Herstellen der Zuordnung, Anordnung des Data Matrix Codes Übertragung des weiteren Datensatzes an die Datenbank0 Materialhärteprüfung 1 Erfassung des nochmals weiteren Datensatzes 2 Herstellen der Zuordnung, Anordnung des Data Matrix Codes2' Übertragung des nochmals weiteren Datensatzes an die Datenbank 3 Rückschluss auf die Qualität aller anderen Werkstücke 0 System 1 Werkstück, metallisches Zahnrad 2 Werkzeugmaschine 3 Werkzeugmaschine 4 Zuführeinrichtung, Förderband 5 elektronisches Rechenwerk 6 Datenleitung 7 Datenleitung 8 Drucker 9 Drucker 0 Kamera 1 Recheneinheit