DE102011111187A1 - Mounting assembly of motor vehicle, has simulation unit which is arranged on assembly station or in adjacent room - Google Patents

Abstract

The mounting assembly has simulation unit (1.1-1.6) which is arranged on assembly station (11-14) or in adjacent room (2). The mounting assembly is simulated by the simulation unit. The assembly operation is performed by assembly operator in real time after the completion of the simulation process. An independent claim is included for assembling method of motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Montage von wenigstens einem Bauteil, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen.The present invention relates to an arrangement and a method for assembling at least one component, in particular for the assembly of motor vehicles.

Kraftfahrzeuge werden heute in sogenannten Montagelinien mit mehreren Montagestationen montiert, an denen jeweils ein oder mehrere Montagewerker einen oder mehrere Montageschritte ausführen. Hierzu ist es aus betriebsinterner Praxis bekannt, Montageschritte vorab virtuell zu simulieren, um diese zu testen und zu optimieren. Dies wird von besonders qualifizierten Entwicklern mittels spezieller Simulationswerkzeuge durchgeführt.Motor vehicles are now mounted in so-called assembly lines with several assembly stations, where each one or more assembly workers perform one or more assembly steps. For this purpose, it is known from in-house practice to virtually simulate assembly steps in advance in order to test and optimize them. This is done by specially qualified developers using special simulation tools.

Die Montagewerker müssen mit diesen, heute teilweise sehr komplexen Montageschritten vertraut gemacht werden. Hierzu üben sie diese bisher an eigens erstellten Testaufbauten. Dieses Vorgehen ist aufwändig und für flexible Montageprozesse, deren Montageschritte sich beispielsweise aufgrund von Modifikationen von Bauteilen, Werkzeugen oder dergleichen häufig verändern, und einen flexiblen Einsatz von Montagewerkern nicht optimal.The assembly workers must be familiarized with these today sometimes very complex assembly steps. To this end, they have been practicing this on specially created test setups. This procedure is complicated and not ideal for flexible assembly processes, the assembly steps of which change frequently for example due to modifications of components, tools or the like, and flexible use of assembly workers.

Daher ist es aus betriebsinterner Praxis bekannt, Montageschritte vorab in virtuellen Welten („Virtual Reality” VR) mit den Montagewerkern virtuell zu simulieren. Dies ermöglicht bereits eine höhere Flexibilität und Effizienz. Auch dieses Vorgehen ist jedoch noch nicht optimal. Insbesondere ist der Transfer zwischen dem künstlichen Übungsumfeld der virtuellen Welt auf die reale Montagestation aufgrund von Abbildungsfehlern, Transportzeiten zwischen VR-Übungsraum und realer Montagestation und dergleichen noch verbesserungsfähig.It is therefore known from in-house practice to virtually simulate assembly steps in virtual worlds ("Virtual Reality" VR) with the assembly workers. This already allows greater flexibility and efficiency. However, this procedure is still not optimal. In particular, the transfer between the artificial training environment of the virtual world to the real assembly station due to aberrations, transport times between VR exercise room and real assembly station and the like can still be improved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Montage von Bauteilen, insbesondere die Montage von Kraftfahrzeugen, zu verbessern.The object of the present invention is to improve the assembly of components, in particular the assembly of motor vehicles.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by an arrangement having the features of claim 1 and a method having the features of claim 6. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Montageanordnung, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen, eine oder mehrere, insbesondere serielle und/oder parallele, Montagestationen, die jeweils zur Ausführung von einem oder mehreren Montageschritten durch einen oder mehrere Montagewerker vorgesehen sind. Unter Montage im Sinne der vorliegenden Erfindung wird vorliegend verallgemeinernd die Handhabung von einem oder mehreren Bauteilen und vorzugsweise einem oder mehreren Werkzeugen verstanden. Die Handhabung kann maschinen-, insbesondere roboterunterstützt, erfolgen, jedoch wird wenigstens ein Montageschritt von einem Montagewerker, vorzugsweise wenigstens teilweise manuell, ausgeführt. Unter einer Handhabung wird insbesondere das Aufnehmen, Transportieren, Ablegen, Einführen, Zusammensetzen, Befestigen und dergleichen von Bauteilen verstanden, aber verallgemeinernd auch ein Bearbeiten, beispielsweise Schleifen, Lackieren, Kleben und dergleichen.According to one aspect of the present invention, a mounting arrangement, in particular for mounting motor vehicles, comprises one or more, in particular serial and / or parallel, mounting stations, which are each provided for carrying out one or more assembly steps by one or more assembly workers. For the purposes of the present invention, assembly in the present context is understood as generalizing the handling of one or more components and preferably one or more tools. The handling can machine, especially robot assisted done, but at least one assembly step by an assembly worker, preferably at least partially manually executed. Handling is understood to mean, in particular, picking up, transporting, depositing, inserting, assembling, fastening and the like of components, but generalizing also means machining, for example grinding, painting, gluing and the like.

Die Montageanordnung weist ein oder mehrere Simulationsmittel auf. Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein. So kann ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein oder mehrere Speichermittel und/oder ein oder mehrere Verarbeitungs-, insbesondere Rechenmittel zum Ausführen von Computerprogrammen aufweisen. Hardwaretechnische Elemente eines Mittels im Sinne der vorliegenden Erfindung können an einer gemeinsamen Plattform, beispielsweise einem PC, Laptop oder dergleichen angeordnet oder, beispielsweise als Netzwerk, verteilt sein. Zusätzlich oder alternativ kann ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein oder mehrere Computerprogramme, insbesondere Programmmodule, aufweisen.The mounting arrangement has one or more simulation means. An agent in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software. Thus, a means in the sense of the present invention may comprise in particular one or more storage means and / or one or more processing means, in particular computing means for executing computer programs. Hardware-technical elements of an agent in the sense of the present invention can be arranged on a common platform, for example a PC, laptop or the like, or distributed, for example as a network. Additionally or alternatively, an agent in the sense of the present invention may in particular comprise one or more computer programs, in particular program modules.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind ein oder mehrere Simulationsmittel jeweils an Montagestationen oder in einem diesen benachbarten, insbesondere abgegrenzten, Zimmer angeordnet. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden vorab ein oder mehrere Montageschritte, die an einer Montagestation vorgesehen sind, durch ein Simulationsmittel virtuell simuliert, das an der Montagestation bzw. in dem benachbarten Zimmer angeordnet ist. Anschließend werden der oder die vorab simulierten Montageschritte durch einen oder mehrere Montagewerker real ausgeführt.According to one aspect of the present invention, one or more simulation means are respectively arranged at assembly stations or in a neighboring, in particular demarcated, room. According to another aspect of the present invention, one or more assembly steps provided at an assembly station are simulated in advance virtually by a simulation means arranged at the assembly station and in the adjacent room, respectively. Subsequently, the or the previously simulated assembly steps are performed by one or more assembly workers real.

Gegenüber herkömmlichen Schulungen an Testaufbauen kann eine virtuelle Simulation rasch und günstig an veränderte Montageschritte, beispielsweise zusätzliche oder geänderte Bewegungen, Bauteile und/oder Werkzeuge, angepasst werden. Gegenüber Schulungen in gesonderten VR-Umgebungen kann der Montagewerker die Simulation durch das Simulationsmittel in der Nähe der Montagestation besser umsetzen. Insbesondere wird so ein iteratives Üben und vorzugsweise ein wahlweises, auch mehrfaches, Simulieren am Arbeitsplatz ermöglicht.Compared to conventional training on test setups, a virtual simulation can be quickly and favorably adapted to changed assembly steps, such as additional or changed movements, components and / or or tools. Compared to training in separate VR environments, the assembly engineer can better implement the simulation using the simulator near the assembly station. In particular, such an iterative practice and preferably an optional, even multiple, simulating the workplace is possible.

In einer bevorzugten Ausführung ist ein Verwaltungs- und Speichermittel zur Verwaltung und Speicherung einer gemeinsamen Datenbasis vorgesehen, auf die ein oder mehrere Simulationsmittel einerseits und ein oder mehrere Entwicklungsmittel andererseits zugreifen können. Ein Entwicklungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, ein oder mehrere Bauteile zu konstruieren, zu modifizieren und/oder, insbesondere mechanisch, thermisch und/oder elektrisch, zu simulieren. Programme bzw. Hardware zum computerunterstützten Konstruieren („Computer-aided Design” CAD), zur computerunterstützten Festigkeits- und/oder Bewegungssimulation, insbesondere mittels finiter Elemente (FEM) und dergleichen sind bevorzugte Beispiele von Entwicklungsmitteln im Sinne der vorliegenden Erfindung.In a preferred embodiment, a management and storage means for managing and storing a common database is provided, to which one or more simulation means on the one hand and one or more development means on the other hand can access. A developing agent in the sense of the present invention is preferably intended to construct, to modify and / or to simulate one or more components, in particular mechanically, thermally and / or electrically. Computer-aided design (CAD) programs, computer-assisted strength and / or motion simulation, in particular finite element (FEM), and the like are preferred examples of development means within the meaning of the present invention.

Solche Entwicklungsmittel weisen oft spezielle, oftmals proprietäre Datenformate auf. Durch eine gemeinsame Datenbasis, auf die einerseits solche Entwicklungsmittel und andererseits auch die Simulationsmittel zugreifen können, wird es in vorteilhafter Weise möglich, Daten zur virtuellen Simulation, etwa Geometriedaten und dergleichen, zu verwenden, die in einem Entwicklungsmittel erzeugt oder geändert worden sind. In einer bevorzugten Weiterbildung kann das Verwaltungs- und Speichermittel Daten von Entwicklungs- und/oder Simulationsmitteln in einem gemeinsamen Datenformat verwalten und/oder speichern. Gleichermaßen kann das die Verwaltungs- und Speichermittel Daten konvertieren, bevor sie einem Entwicklungs- bzw. Simulationsmittel zur Verfügung gestellt werden.Such development tools often have special, often proprietary data formats. By means of a common database accessible on the one hand to such development means and on the other hand also to the simulation means, it becomes advantageously possible to use data for virtual simulation, such as geometry data and the like, which have been generated or changed in a development means. In a preferred embodiment, the management and storage means can manage and / or store data from development and / or simulation means in a common data format. Similarly, the management and storage means may convert data before providing it to a development or simulation tool.

In einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein Montagewerker mittels eines Simulationsmittels einen Montageschritt und/oder ein darin verwendetes Bauteil und/oder Werkzeug virtuell ändern kann. Auch hierzu ist eine gemeinsame Datenbasis günstig, da so beispielsweise ein Konstrukteur, der sich eines Entwicklungsmittels bedient, rasch auf die vom Montagewerker eingegebenen Daten zugreifen kann.In a preferred embodiment, it can be provided that an assembly worker can virtually change an assembly step and / or a component and / or tool used therein by means of a simulation means. Here too, a common database is favorable, since, for example, a designer who uses a developing agent can quickly access the data entered by the assembly worker.

Auch hierfür ist die räumliche Nähe von Simulationsmittel und Montagestation vorteilhaft: der Montagewerker kann, vorzugsweise von seinem Arbeitsplatz, die virtuelle Änderung eingeben.Again, the spatial proximity of simulation means and assembly station is advantageous: the assembly worker can, preferably from his workplace, enter the virtual change.

In einer bevorzugten Ausführung weist ein Simulationsmittel ein Eingabemittel, insbesondere ein VR-Eingabemittel, und/oder ein Ausgabemittel, insbesondere ein VR-Ausgabemittel, auf.In a preferred embodiment, a simulation means comprises an input means, in particular a VR input means, and / or an output means, in particular a VR output means.

Ein Eingabemittel kann insbesondere eine Tastatur, eine Computermaus, einen Joystick, einen VR-Anzug oder einen Teil eines VR-Anzugs, insbesondere einen VR-Handschuh, und/oder ein Objekt aufweisen, dessen Position und/oder Orientierung und/oder dessen Positions- und/oder Orientierungsänderung erfasst wird, vorzugsweise durch ein optisches Erfassungsmittel, Beschleunigungssensoren und/oder dergleichen. In einer bevorzugten Weiterbildung entspricht die Außenkontur des Objekts einem Bauteil und/oder Werkzeug, welches bei dem simulierten Montageschritt verwendet wird.An input device may in particular comprise a keyboard, a computer mouse, a joystick, a VR suit or a part of a VR suit, in particular a VR glove, and / or an object whose position and / or orientation and / or position and / or orientation change is detected, preferably by an optical detection means, acceleration sensors and / or the like. In a preferred embodiment, the outer contour of the object corresponds to a component and / or tool which is used in the simulated assembly step.

Ein Ausgabemittel kann insbesondere einen Bildschirm, eine VR-Brille und/oder einen Projektor aufweisen. Es ist in einer bevorzugten Weiterbildung dazu eingerichtet, ein zwei- oder dreidimensionales Bild des simulierten Montagschritts, vorzugsweise perspektivisch als Volumen- oder Drahtmodell, oder in einer Schnittansicht, darzustellen, insbesondere von Bauteilen und/oder Werkzeugen, welche bei dem simulierten Montageschritt verwendet werden. Dabei umfasst in einer bevorzugten Weiterbildung eine virtuelle Simulation eine zeitliche Animation des Montageschrittes, vorzugsweise wird eine Montagebewegung von Bauteilen und/oder Werkzeugen dargestellt. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Darstellung einzelner Zustände des Montageschrittes möglich, wobei mehrere Zustände und/oder Montageschritte gemeinsam dargestellt werden können. In einer bevorzugten Weiterbildung wird eine Montagebewegung durch Symbole, etwa Richtungspfeile oder dergleichen, angezeigt.An output device may in particular have a screen, a VR glasses and / or a projector. In a preferred development, it is set up to display a two- or three-dimensional image of the simulated assembly step, preferably in perspective as a volume or wire model, or in a sectional view, in particular of components and / or tools used in the simulated assembly step. In a preferred embodiment, a virtual simulation comprises a temporal animation of the assembly step, preferably an assembly movement of components and / or tools is shown. Additionally or alternatively, a representation of individual states of the assembly step is possible, with multiple states and / or assembly steps can be displayed together. In a preferred embodiment, an assembly movement is indicated by symbols, such as directional arrows or the like.

Ein Projektor kann den virtuellen Montageschritt in einer bevorzugten Weiterbildung auf eine Projektionsfläche, vorzugsweise vergrößert, aufstrahlen. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Simulation mit mehreren Montagewerkern. Gleichermaßen ist es in einer bevorzugten Weiterbildung möglich, die Simulation auf die reale Montagestation zu projizieren, beispielsweise auf ein reales Bauteil eine Bewegungsrichtung, auf einem realen Bauteil die Kontur eines daran zu montierenden weiteren Bauteils und dergleichen. Dies kann vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Laser erfolgen.A projector can radiate the virtual assembly step in a preferred development on a projection surface, preferably enlarged. This advantageously enables the simulation with several assembly workers. Likewise, in a preferred development, it is possible to project the simulation onto the real assembly station, for example a movement direction on a real component, the contour of a further component to be mounted on a real component, and the like. This can preferably be done by means of one or more lasers.

In einer bevorzugten Ausführung ist ein Simulationsmittel von der Montagestation aus bedienbar, an der das Simulationsmittel angeordnet ist. Dies verbessert den Transfer zwischen virtueller Simulation und realer Montagestation. Vorzugsweise ist das Simulationsmittel in einem Umkreis von der Montagestation angeordnet, dessen Durchmesser höchstens 25 m, vorzugsweise höchstens 15 m und bevorzugt höchstens 5 m beträgt, wobei der Kreismittelpunkt beispielsweise an einer Außenkontur oder in einem Flächenmittelpunkt der Montagestation liegen kann. In a preferred embodiment, a simulation means can be operated from the assembly station on which the simulation means is arranged. This improves the transfer between virtual simulation and real assembly station. Preferably, the simulation means is arranged in a circumference of the assembly station, whose diameter is at most 25 m, preferably at most 15 m and preferably at most 5 m, wherein the circle center may for example lie on an outer contour or in a center of area of the assembly station.

Ein Simulationsmittel kann stationär ausgebildet sein, beispielsweise als PC, der an einer Montagestation oder einem angrenzenden Zimmer installiert ist. Gleichermaßen kann ein Simulationsmittel auch mobil sein, beispielsweise, indem ein PC auf einem Rollwagen installiert ist, und insbesondere tragbar, zum Beispiel in Form eines Laptops. Ein mobiles Simulationsmittel kann insbesondere ein Mitverfolgen einer beweglichen Montagestation, aber auch den Transfer auf die reale Montagestation erleichtern.A simulation means may be formed stationary, for example as a PC, which is installed at a mounting station or an adjacent room. Likewise, a simulation tool may also be mobile, for example, by having a PC installed on a trolley, and in particular portable, for example in the form of a laptop. In particular, a mobile simulation means can facilitate the tracking of a mobile assembly station, but also facilitate the transfer to the real assembly station.

In einer bevorzugten Ausführung sind beim virtuellen Simulieren eine oder mehrere Interaktionen des bzw. der Montagewerker vorgesehen. Diese können über Eingabemittel, beispielsweise Eingabe über die Tastatur, Bewegung von Computermaus, Joystick und/oder Objekt, erfolgen. In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst wenigstens eine Interaktion ein virtuelles Auswählen und/oder Bewegen eines oder mehrerer Bauteile und/oder Werkzeuge.In a preferred embodiment, one or more interactions of the assembly worker (s) are provided during virtual simulation. These can be done via input means, for example input via the keyboard, movement of the computer mouse, joystick and / or object. In a preferred development, at least one interaction comprises a virtual selection and / or movement of one or more components and / or tools.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird das virtuelle Simulieren eines Montageschrittes vor dem realen Ausführen ein- oder mehrmals wiederholt, wobei in wenigstens zwei verschiedenen Wiederholungen unterschiedliche Interaktionen des Montagewerkers vorgesehen sind. So kann in einer bevorzugten Weiterbildung der Montageschritt zunächst ohne Interaktion des Montagewerkers erfolgen, d. h. der Montageschritt wird nur präsentiert, insbesondere animiert. In einer Wiederholung kann vorgesehen sein, dass der Montagewerker beispielsweise die weiterhin virtuell bereitgestellten Bauteile und/oder Werkzeuge virtuell bewegt. in einer anderen, insbesondere weiteren Wiederholung kann vorgesehen sein, dass der Montagewerker die Bauteile und/oder Werkzeuge virtuell zunächst auswählt und dann bewegt. Vorzugsweise nimmt die Komplexität der Interaktion von einer zu einer nachfolgenden Simulation bzw. Wiederholung zu.In a preferred embodiment, the virtual simulation of an assembly step is repeated one or more times before the actual execution, wherein different interactions of the assembly worker are provided in at least two different repetitions. Thus, in a preferred embodiment, the assembly step initially without interaction of the assembly workers done, d. H. the assembly step is only presented, in particular animated. In a repetition, it may be provided that the assembly worker, for example, virtually moves the components and / or tools that are still virtually provided. In another, in particular further repetition, it can be provided that the assembly worker virtually first selects the components and / or tools and then moves them. Preferably, the complexity of the interaction increases from one to a subsequent simulation or repetition.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein nächster virtueller Montageschritt nur nach einer korrekten Interaktion des Montagewerkers möglich ist. Beispielsweise wird dem Montagewerker ein weiteres zu montierendes Bauteil virtuell nur zur Verfügung gestellt, wenn er den vorhergehenden Montageschritt virtuell erfolgreich beendet hat. Zusätzlich oder alternativ zu einem solchen Sperren der weiteren Simulation bis zur korrekten Interaktion kann bei einer inkorrekten Interaktion des Montagewerkers eine, insbesondere optische und/oder akustische, Fehlermeldung ausgegeben werden.In a preferred development it is provided that a next virtual assembly step is only possible after a correct interaction of the assembly worker. For example, a further component to be mounted is virtually made available to the assembly worker only if he has virtually successfully completed the preceding assembly step. In addition or as an alternative to such blocking of the further simulation up to the correct interaction, an incorrect, in particular visual and / or audible, error message can be output in the event of an incorrect interaction of the assembly worker.

In einer bevorzugten Ausführung ist eine Perspektive der virtuellen Simulation veränderbar. Dies kann es dem Montagewerker vor Ort in vorteilhafter Weise ermöglichen, die dargestellte Perspektive der realen Situation in der Montagestation anzupassen, aber auch, in der realen Montagestation schwer zugängliche Blickwinkel zu überwachen. Beispielsweise kann er virtuell von innen auf ein Bauteil blicken, welches er real nur von außen sieht, um darin Bohrungen zu lokalisieren oder dergleichen.In a preferred embodiment, a perspective of the virtual simulation is changeable. This can advantageously enable the assembly worker on site to adapt the illustrated perspective to the real situation in the assembly station, but also to monitor difficult-to-reach viewing angles in the real assembly station. For example, he can virtually look from the inside to a component, which he real only sees from the outside, to locate holes in it or the like.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further advantageous developments of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments. This shows, partially schematized:

1 eine Montageanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; 1 a mounting arrangement according to an embodiment of the present invention;

2A–2C aufeinanderfolgende Schritte eines Montageverfahrens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und 2A - 2C successive steps of a mounting method according to an embodiment of the present invention; and

3 einen weiteren Schritt des Verfahrens nach 2. 3 a further step of the method 2 ,

1 zeigt eine Montageanordnung mit vier Montagestationen 11, 12, 13 und 14 zur Montage von Kraftfahrzeugen 21, 22, 23 bzw. 24. 1 shows a mounting arrangement with four assembly stations 11 . 12 . 13 and 14 for the assembly of motor vehicles 21 . 22 . 23 respectively. 24 ,

An jeder Montagestation 11, 12, 13 bzw. 14 ist je ein Simulationsmittel 1.1, 1.2, 1.3 bzw. 1.4 angeordnet. Diese weisen jeweils zwei Eingabemittel in Form einer Tastatur und Computermaus, ein Ausgabemittel in Form eines Computerbildschirms sowie ein Speicher- und Verarbeitungsmittel in Form eines PCs auf und sind auf fixierbaren Rollwagen installiert. Man erkennt bei Vergleich der vier Montagestationen 11–14 und Simulationsmittel 1.1–1.4, dass letztere in individueller Position und Orientierung relativ zur Montagestation angeordnet sind, jedoch vorteilhafterweise stets so, dass ein Montagewerker (nicht dargestellt) sie von der Montagestation aus bedienen kann, insbesondere die Eingabemittel bedienen und/oder den Bildschirm betrachten kann, ohne sich von der Montagestation zu entfernen.At every assembly station 11 . 12 . 13 respectively. 14 is ever a simulation tool 1.1 . 1.2 . 1.3 respectively. 1.4 arranged. These each have two input means in the form of a keyboard and computer mouse, an output means in the form of a computer screen and a memory and processing means in the form of a PC and are installed on fixable trolleys. It can be seen by comparing the four assembly stations 11 - 14 and simulation means 1.1 - 1.4 that the latter arranged in individual position and orientation relative to the assembly station are, but always advantageously, such that an assembly worker (not shown) can operate them from the assembly station, in particular operate the input means and / or view the screen without having to move away from the assembly station.

Zusätzlich, insbesondere für Montagestationen mit begrenztem Raum und/oder Aufenthaltsdauer, zum Beispiel einer Lackierstation, sind zwei Simulationsmittel 1.5 und 1.6 in einem abgegrenzten Zimmer 2 angeordnet. Sie entsprechen in Aufbau und Funktion den vorbeschriebenen Simulationsmitteln 1.1–1.4.In addition, in particular for assembly stations with limited space and / or length of stay, for example a painting station, there are two simulation means 1.5 and 1.6 in a separate room 2 arranged. They correspond in structure and function to the simulation means described above 1.1 - 1.4 ,

Die Simulationsmittel 1.1–1.6 sind, wie in 1 strichpunktiert angedeutet, drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise über Funk- oder Infrarot-Kommunikation, mit einem zentralen Speicher- und Verwaltungsmittel in Form eines Servers 3 verbunden, der beispielsweise Geometriedaten von Bauteilen der Fahrzeuge 21–24 speichert und verwaltet. Auf diese Daten greifen einerseits die Simulationsmittel 1.1–1.6 und andererseits Entwicklungsmittel in Form von CAD-Arbeitsplätzen (nicht dargestellt) zu, so dass bei einer Änderung einer Bauteilgeometrie durch einen Konstrukteur an seinem CAD-Arbeitsplatz auch die Simulationsmittel 1.1–1.6 entsprechend korrigierte virtuelle Bauteile darstellen. Umgekehrt kann, wie nachfolgend näher erläutert, auch ein Montagewerker die Bauteilgeometrie verändern, beispielsweise eine Bohrung versetzen. Dies wird in der gemeinsamen Datenbasis des Servers 3 vermerkt, so dass der Konstrukteur an seinem CAD-Arbeitsplatz auf die geänderte Bauteilgeometrie zugreift.The simulation means 1.1 - 1.6 are, as in 1 indicated by dash-dotted lines, wired or wireless, for example via radio or infrared communication, with a central storage and management means in the form of a server 3 connected, for example, the geometry data of components of the vehicles 21 - 24 stores and manages. On the one hand, the simulation tools access this data 1.1 - 1.6 and on the other hand development means in the form of CAD workstations (not shown), so that when a component geometry is changed by a designer at his CAD workstation, the simulation means 1.1 - 1.6 represent correspondingly corrected virtual components. Conversely, as explained in more detail below, an assembly worker can change the component geometry, for example, offset a hole. This will be in the common database of the server 3 so that the designer accesses the modified component geometry at his CAD workstation.

2A–2C zeigen drei aufeinanderfolgende Darstellungen auf einem Bildschirm eines der Simulationsmittel 1.1–1.6. In einer virtuellen Simulation werden zunächst zwei aneinander zu montierende Bauteile 31, 32 und ein Verbindungsbauteil in Form einer Schraube 33 virtuell zur Verfügung gestellt (2A). Dann wird das eine Bauteil 31 virtuell in das andere Bauteil 32 eingeführt (2B). Schließlich werden beide Bauteile 31, 32 virtuell durch die Schraube 33 miteinander verbunden (2C). 2A - 2C show three consecutive representations on a screen of one of the simulation means 1.1 - 1.6 , In a virtual simulation, initially two components to be mounted together 31 . 32 and a connecting member in the form of a screw 33 virtually provided ( 2A ). Then that becomes a component 31 virtually in the other component 32 introduced ( 2 B ). Finally, both components 31 . 32 virtually through the screw 33 connected with each other ( 2C ).

In einer ersten virtuellen Simulation werden diese Montageschritte nur virtuell präsentiert, ohne dass der Montagewerker interagiert. Beispielsweise werden die Abfolgen der Darstellungen 2A→2B→2C nacheinander gezeigt, wobei verschiedene Zustände, beispielsweise beim Einführen des Bauteils 31, strichliert gemeinsam gezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ zeigen Bewegungspfeile die Montageschritte. Es ist auch eine Animation der Montage möglich.In a first virtual simulation, these assembly steps are only presented virtually, without the assembler interacting. For example, the sequences of representations 2A → 2 B → 2C shown sequentially, with different states, for example during insertion of the component 31 , shown in dotted lines together. Additionally or alternatively, movement arrows show the assembly steps. It is also an animation of the assembly possible.

In einer anschließenden Wiederholung der virtuellen Simulation werden dem Montagewerker weiterhin die benötigten Bauteile 31–33 virtuell zur Verfügung gestellt (2A). Er muss nun jedoch durch Interaktion, beispielsweise Drag & Drop mittels der Computermaus, die Bauteile in der richtigen Reihenfolge und Weise bewegen, also zunächst Bauteil 31 in 32 einführen und anschließend mit 33 verschrauben. Dabei kann er mit dem nächsten Montageschritt des Einschraubens (2C) erst fortfahren, wenn er den vorangegangenen Montageschritt des Einführens (2B) korrekt ausgeführt hat, d. h. seine Interaktionen das Bauteil 31 virtuell in das Bauteil 32 eingeführt haben. Hierbei kann er in ersten Wiederholungen durch Anzeigen, etwa die Bewegungspfeile, unterstützt werden.In a subsequent repetition of the virtual simulation, the assembly worker will continue to receive the required components 31 - 33 virtually provided ( 2A ). However, through interaction, such as dragging and dropping using the computer mouse, he now has to move the components in the correct sequence and manner, that is to say component first 31 in 32 introduce and then with 33 screw. He can do this with the next assembly step of screwing ( 2C ) proceeding to the previous step of installing ( 2 B ) has performed correctly, ie its interactions the component 31 virtually in the component 32 have introduced. Here he can be supported in first repetitions by ads, such as the movement arrows.

In einer weiteren Wiederholung der virtuellen Simulation muss der Montagewerker virtuell zunächst die geeigneten Bauteile 31–33 auswählen und bereitstellen (2A). Bewältigt er auch diese virtuelle Simulation, kann er an der Montagestation den eben virtuell simulierten Montageprozess direkt real ausführen. Treten dabei Probleme auf, kann er unmittelbar wieder die virtuelle Simulation durchführen, um beispielsweise sein Vorgehen zu überprüfen.In a further repetition of the virtual simulation, the assembly worker must first of all virtually find the suitable components 31 - 33 select and deploy ( 2A ). If he masters this virtual simulation as well, he can directly execute the actual virtually simulated assembly process at the assembly station. If problems occur, he can immediately perform the virtual simulation again, for example to check his procedure.

Stellt der Montagewerker beispielsweise im realen Montageprozess fest, dass die Einführung der Schraube 33 ungünstig ist, weil sie beispielsweise durch weitere Bauteile oder die Montageumgebung (nicht dargestellt) schwer zugänglich ist, was der Konstrukteur an seinem CAD-Arbeitsplatz nur schwer erkennen konnte, kann er am Simulationsmittel direkt die Position der Schraube 33 und entsprechend die Bohrungen in den Bauteilen 31, 32 verschieben (vgl. 3). Diese Änderung wird in der gemeinsamen Datenbasis des Servers 3 vermerkt, so dass der Konstrukteur an seinem CAD-Arbeitsplatz auf diese direkt zugreift.For example, in the real assembly process, the assembly worker notes that the insertion of the screw 33 is unfavorable because it is difficult to access, for example, through other components or the assembly environment (not shown), which the designer could hardly recognize at his CAD workstation, he can directly on the simulation means the position of the screw 33 and accordingly the holes in the components 31 . 32 move (cf. 3 ). This change will be in the shared database of the server 3 so that the designer directly accesses it at his CAD workstation.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste 1.1–1.6 Simulationsmittel 2 Zimmer 3 Server (Speicher- und Verwaltungsmittel) 11–14 Montagestation 21–24 zu montierende Kraftfahrzeuge 31–33 zu montierende virtuelle Bauteile Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible. It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1.1 - 1.6 simulant 2 room 3 Server (storage and administrative means) 11 - 14 assembly station 21 - 24 to be mounted motor vehicles 31 - 33 to be mounted virtual components

Claims (11)

Montageanordnung, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen (21–24), mit wenigstens einer Montagestation (11–14), die zur Ausführung wenigstens eines Montageschritts vorgesehen ist, wobei die Montageanordnung wenigstens ein Simulationsmittel (1.1–1.6) aufweist, welches an einer Montagestation (11–14) oder in einem dieser benachbarten Zimmer (2) angeordnet und zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche eingerichtet ist.Mounting arrangement, in particular for the assembly of motor vehicles ( 21 - 24 ), with at least one assembly station ( 11 - 14 ), which is provided for carrying out at least one assembly step, wherein the mounting arrangement comprises at least one simulation means ( 1.1 - 1.6 ), which at an assembly station ( 11 - 14 ) or in one of these neighboring rooms ( 2 ) and arranged to carry out a method according to claim 6 or one of the subsequent claims. Montageanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verwaltungs- und Speichermittel (3) zur Verwaltung und Speicherung einer gemeinsamen Datenbasis, auf die das Simulationsmittel (1.1–1.6) und ein Entwicklungsmittel zugreifen können.Mounting arrangement according to claim 1, characterized by a management and storage means ( 3 ) for managing and storing a common database to which the simulation means ( 1.1 - 1.6 ) and a development agent. Montageanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Simulationsmittel ein Eingabemittel, insbesondere ein VR-Eingabemittel, und/oder ein Ausgabemittel, insbesondere ein VR-Ausgabemittel, aufweist.Mounting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a simulation means comprises an input means, in particular a VR input means, and / or an output means, in particular a VR output means. Montageanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Simulationsmittel (1.1–1.4) von der Montagestation (11–14) aus bedienbar ist, an der das Simulationsmittel (1.1–1.4) angeordnet ist.Mounting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a simulation means ( 1.1 - 1.4 ) from the assembly station ( 11 - 14 ) from which the simulation means ( 1.1 - 1.4 ) is arranged. Montageanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Simulationsmittel stationär oder mobil, insbesondere tragbar, ist.Mounting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a simulation means is stationary or mobile, in particular portable. Montageverfahren, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen (21–24), mittels einer Montageanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: – virtuelles Simulieren (2A–2C) von wenigstens einem Montageschritt durch ein Simulationsmittel (1.1–1.6) der Montageanordnung; und – reales Ausführen des vorab simulierten Montageschritts durch einen Montagewerker.Assembly method, in particular for the assembly of motor vehicles ( 21 - 24 ), by means of a mounting arrangement according to one of the preceding claims, comprising the steps: - virtual simulation ( 2A - 2C ) of at least one assembly step by a simulation means ( 1.1 - 1.6 ) of the mounting arrangement; and - real execution of the pre-simulated assembly step by an assembly worker. Montageverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim virtuellen Simulieren wenigstens eine Interaktion des Montagewerkers vorgesehen ist.Mounting method according to claim 6, characterized in that during virtual simulation at least one interaction of the assembly worker is provided. Montageverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Simulieren vordem realen Ausführen wenigstens einmal wiederholt wird, wobei in verschiedenen Wiederholungen unterschiedliche Interaktionen des Montagewerkers vorgesehen sind.Assembly method according to claim 7, characterized in that the virtual simulation is repeated at least once before the actual execution, whereby different interactions of the assembly worker are provided in different repetitions. Montageverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein nächster virtueller Montageschritt nur nach einer korrekten Interaktion des Montagewerkers möglich ist und/oder bei einer inkorrekten Interaktion des Montagewerkers eine Fehlermeldung ausgegeben wird.Mounting method according to claim 6 or 7, characterized in that a next virtual assembly step is possible only after a correct interaction of the assembly worker and / or in case of an incorrect interaction of the assembly worker an error message is issued. Montageverfahren nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagewerker mittels des Simulationsmittels (1.1–1.6) einen Montageschritt und/oder ein darin verwendetes Bauteil (31–33) und/oder Werkzeug virtuell ändert. Mounting method according to claim 6 or one of the subsequent claims, characterized in that the assembly worker by means of the simulation means ( 1.1 - 1.6 ) an assembly step and / or a component used therein ( 31 - 33 ) and / or virtual tool changes. Montageverfahren nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Perspektive der virtuellen Simulation veränderbar ist.Mounting method according to claim 6 or one of the subsequent claims, characterized in that a perspective of the virtual simulation is changeable.

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