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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und insbesondere eine solche, die es einem Anfänger ermöglicht, in einfacher Weise einen Objektcode aufzurufen.
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Zum Stand der Technik
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Eine manuelle Dateneingabe (MDI; manual data input) wird bei durch ein MDI-Programm gesteuerten Werkzeugmaschinen häufig für geringfügige Arbeiten, wie Vorbereitungsarbeiten oder einen Werkzeugaustausch, durchgeführt. Sogenannte Ad hoc-Programme (On-line-Programme eigens für einen bestimmten Zweck; Ein-Zeilen-Programme, nachfolgend mit ”MDI-Programm” bezeichnet) werden bei MDI-Arbeiten eingesetzt (z. B. offengelegte
japanische Patentanmeldung 2000-066711 ).
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Viele der MDI-Programme für MDI-Operationen für den gleichen Zweck haben ähnliche Inhalte. Beispielsweise ist es sehr wahrscheinlich, dass die gleichen Inhalte eines MDI-Programms, welches heute eingegeben und ausgeführt wird für z. B. ein Anlaufen oder einen Werkzeugaustausch, auch gestern und vorgestern etc. eingegeben und ausgeführt worden ist. Bisweilen werden deshalb MDI-Programme, welche häufig eingesetzt werden, im Voraus in einem Speicher einer numerischen Steuerung oder dergleichen abgelegt, so dass sie anschließend wiederbenutzbar sind.
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Es gibt allerdings verschiedene Typen von MDI-Programmen, die häufig eingesetzt werden. Werden alle diese MDI-Programme registriert, braucht es unvermeidbar Zeit, ein gewünschtes Programm aus den registrierten MDI-Programmen aufzufinden.
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Um den Aufwand beim Auffinden eines Zielprogrammes aus einer Anzahl von MDI-Programmen zu reduzieren, wird ein Verfahren bereitgestellt, wonach die MDI-Programme in bestimmte Kategorien (Gruppen) eingeteilt werden, wie ”Anlaufen” (Aufwärmen), ”Werkzeugaustausch” und dergleichen. Es ist jedoch sehr zeitaufwändig, im Voraus erforderliche MDI-Programme abzuschätzen und ihre Klassifizierung festzulegen.
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Weiterhin besteht ein Problem dahingehend, dass es aufwändig ist, registrierte MDI-Programme oder ihre Kategorisierung zu korrigieren, wenn die aufwändig bestimmte Kategorisierung falsch ist oder die Inhalte der Arbeit sich ändern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuerung bereitzustellen, mit der in einfacher Weise Ziel-MDI-Programme aus früher ausgeführten MDI-Programmen abrufbar und wiederverwendbar sind.
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Eine numerische Steuerung gemäß der Erfindung führt eine MDI-Betriebssteuerung aus auf Basis eines Programmes mit manueller Dateneingabe (MDI-Programm). Die numerische Steuerung weist auf: einen Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich, eingerichtet zum Speichern von Betriebsgeschichtsdaten (Daten bezüglich der Betriebs-Historie) einschließlich Statusdaten, welche den Status einer numerischen Steuerung in Verknüpfung mit einem MDI-Programm darstellen; eine MDI-Betriebsbefehlseinheit, eingerichtet zum Befehlen der Ausführung eines Betriebs entsprechend dem MDI-Programm auf Basis einer Benutzereingabe; eine Betriebsausführungseinheit, eingerichtet zur Ausführung des Betriebs entsprechend dem MDI-Programm auf den Befehl von der MDI-Betriebsbefehlseinheit hin; eine Statusgewinnungseinheit, eingerichtet zum Gewinnen von Statusdaten, welche den Status der numerischen Steuerung kennzeichnen; eine Betriebsgeschichteaufzeichnungseinheit, eingerichtet zum Erzeugen der Betriebsgeschichtsdaten durch Verknüpfung eines MDI-Programmes, welches durch die MDI-Betriebsausführungseinheit ausgeführt wird, mit Statusdaten zum Zeitpunkt der Ausführung des MDI-Programmes, welche durch die Statusgewinnungseinheit gewonnen werden, und zum Aufzeichnen der erzeugten Betriebsgeschichtsdaten in den Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich; und eine Betriebsgeschichtsdatenauswertungseinheit, eingerichtet zum Bewerten der Ähnlichkeit zwischen Statusdaten, welche durch die Statusgewinnungseinheit gewonnen werden, und Statusdaten der Betriebsgeschichtsdaten, welche im Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich aufgezeichnet sind, und zum Ausgeben der Betriebsgeschichtsdaten entsprechend dem Ergebnis der Bewertung an die MDI-Betriebsbefehlseinheit. Die MDI-Betriebsbefehlseinheit zeigt Informationen bezüglich MDI-Programmen der Betriebsgeschichtsdaten an gemäß einer Sortierung auf Basis der Ergebnisse der Bewertung und befiehlt die Ausführung eines MDI-Betriebs entsprechend dem vom Benutzer ausgewählten oder eingegebenen MDI-Programm, entsprechend der Betätigung durch den Benutzer.
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Die Statusdaten können zumindest eine der folgenden Daten enthalten: Zeit der Ausführung des MDI-Programms, Status des Werkzeugmaschinenbetriebssignals unmittelbar vor der Statusgewinnung, Status des vom Benutzer bestimmten Signals unmittelbar vor der Statusgewinnung, Modalinformationen unmittelbar vor der Statusgewinnung und der Name des Bearbeitungsprogrammes, welches unmittelbar vor der Statusgewinnung ausgeführt worden ist.
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Die Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit kann die Ähnlichkeit zwischen Statusdaten, welche von der Statusgewinnungseinheit gewonnen wurden, und den Statusdaten der Betriebsgeschichtsdaten, welche im Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich aufgezeichnet sind, entsprechend der Anzahl der übereinstimmenden Statusdaten bewerten.
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Die Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit kann die Ähnlichkeit zwischen den Statusdaten, welche durch die Statusgewinnungseinheit gewonnen werden, und den Statusdaten der Betriebsgeschichtsdaten, welche in dem Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich aufgezeichnet sind, bewerten durch Addition von gewichteten Werten entsprechend den Typen übereinstimmender Statusdaten.
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Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein MDI-Programm dargestellt (angezeigt), welches bei einem Status verwendet wurde, der dem momentanen Status ähnlich ist, wobei das MDI-Programm aus anderen in der Vergangenheit ausgeführten MDI-Programmen ausgewählt ist, so dass die Arbeit einer Bedienungsperson beim Auffinden eines für den momentanen Status geeigneten MDI-Programmes verringert ist.
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Da das angezeigte MDI-Programm automatisch geändert wird entsprechend den Statusdaten, welche den Status zum Zeitpunkt des Einsatzes des MDI-Programmes repräsentieren, muss die Bedienungsperson keine MDI-Programme registrieren oder kategorisieren. Auch wenn inmitten einer Arbeit sich die Arbeitsinhalte ändern, kann ein optimaler Status in einfacher Weise ohne spezielle Arbeiten gewonnen werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Obige sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Blick auf die Figuren:
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1 gibt einen Überblick über eine MDI-Programm-Präsentationsfunktion einer numerischen Steuerung gemäß der Erfindung;
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2 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der numerischen Steuerung gemäß der Erfindung; und
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3 zeigt ein Beispiel für Einzelheiten von Statusdaten in der numerischen Steuerung.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE IM EINZELNEN
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Entsprechend 1 bietet die Erfindung Funktionen bezüglich einer Vorabaufzeichnung eines Textes eines MDI-Programmes und Laufzeitstatus-Informationen einer numerischen Steuerung in Verknüpfung miteinander, wenn das MDI-Programm ausgeführt wird, und zum Empfehlen von MDI-Programmen unter ähnlichen Bedingungen für die Erzeugung des nachfolgenden MDI-Programmes.
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Im Allgemeinen variieren MDI-Programme für einen MDI-Betrieb in Abhängigkeit von der Zeit und vom Zustand der Werkzeugmaschine. Wird der Betriebsmodus der numerischen Steuerung in einen MDI-Betriebsmodus am Morgen eines Tages umgeschaltet, wenn noch kein Programmbetrieb ausgeführt worden ist, ist es beispielsweise üblicher, erst ein MDI-Programm zum Hochfahren auszuführen als überraschend ein MDI-Programm für eine Werkstückvermessung auszuführen. Wird ein Betrieb unterbrochen und der Betriebsmodus in einen MDI-Betriebsmodus umgeschaltet während die Werkzeugmaschine arbeitet, ist kein MDI-Programm für das Hochfahren erforderlich, vielmehr ist die Wahrscheinlichkeit für die Ausführung eines MDI-Programms für den Austausch eines gebrochenen Werkzeuges relativ hoch.
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Die Probleme werden überwunden durch Präsentation eines optimalen MDI-Programms für die Bedienungsperson in Abhängigkeit von der Situation gemäß dem nachfolgenden Verfahren auf Basis obiger Faustregeln als Voraussetzung.
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(Prozedur 1)
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Statusdaten (Zeit, verschiedene Betriebszustände und Signale, Parameter der Werkzeugmaschine, wie der Name des auszuführenden Programms, Umgebungsinformationen etc.), welche den Status anzeigen, in welchem ein MDI-Programmbetrieb ausgeführt wird, werden in Verknüpfung mit dem ausgeführten MDI-Programm abgespeichert.
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(Prozedur 2)
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Bei Umschaltung des Betriebsmodus in den MDI-Betriebsmodus und Erzeugen des MDI-Programms werden im jeweiligen Moment gewonnene Statusdaten und früher abgespeicherte Statusdaten miteinander verglichen und die Ähnlichkeit dieser Statusdaten wird gewichtet.
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(Prozedur 3)
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Basierend auf dem Ergebnis der Wichtung der Statusdaten werden die in Korrelation abgespeicherten MDI-Programme sortiert und der Bedienungsperson angeboten.
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2 ist ein funktionales Blockdiagramm einer numerischen Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die numerische Steuerung 1 hat eine MDI-Betriebsbefehlseinheit 10, eine Betriebsausführungseinheit 11, eine Statusgewinnungseinheit 12, eine MDI-Betriebsgeschichtsaufzeichnungseinheit 13, eine Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit 14, und einen Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich 20.
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Die MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 wählt ein MDI-Programm entsprechend einer Betätigung der Bedienungsperson aus und befiehlt einen Betrieb entsprechend dem ausgewählten MDI-Programm an die Betriebsausführungseinheit 11. Die MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 nimmt so wie bei einer herkömmlichen numerischen Steuerung, die Eingabe eines MDI-Programms seitens der Bedienungsperson auf und befiehlt einen Betrieb entsprechend dem eingegebenen MDI-Programm an die Betriebsausführungseinheit 11. Auf eine Eingabe der Bedienungsperson bezüglich der Betriebshistorie empfängt die MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 eine Vielzahl von einzelnen Betriebsgeschichtsdaten einschließlich der durch die Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit 14 bewerteten MDI-Programme (unten näher beschrieben), sortiert die empfangenen Sätze von Betriebsgeschichtsdaten in der Reihenfolge der Ergebnisse der Wichtung und präsentiert der Bedienungsperson das Ergebnis der Sortierung in Form einer Prioritätsreihenfolge. Ein Betrieb auf Basis des MDI-Programmes in der Betriebshistorie, gemäß Auswahl aus den präsentierten Betriebsgeschichtsdaten durch die Bedienungsperson, wird der Betriebsausführungseinheit 11 befohlen.
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Die Betriebsausführungseinheit 11 führt das MDI-Programm aus, welches ausgewählt wurde auf Basis des Befehls von der MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 und steuert die Maschine als das zu steuernde Objekt.
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Die Statusgewinnungseinheit 12 empfängt einen Befehl von der MDI-Betriebsgeschichtsaufzeichnungseinheit 13 oder der Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit 11, gewinnt den Status der numerischen Steuerung 10 zum Zeitpunkt des Empfangs des Befehls und erzeugt Statusdaten auf Basis des gewonnenen Status und gibt diese aus.
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Entsprechend 3 beinhaltet der Status der numerischen Steuerung beispielsweise eine Zeit (gewonnen mit der Echtzeituhr (RTC) in der numerischen Steuerung), ein Werkzeugmaschinenbetriebssignal (gewonnen aus der programmierbaren Maschinensteuerung (PMC), etc.), ein vom Benutzer bestimmtes Signal (gewonnen aus der PMC etc.), Modalinformationen bezüglich der Werkzeugmaschine (gewonnen aus der Betriebsausführungseinheit 11 etc.), und dergleichen.
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Die Zeit betrifft den Zeitpunkt, zu welchem der Status gewonnen wird. Im Allgemeinen wird in einer numerischen Steuerung die gleiche Arbeit oftmals bei MDI-Operationen im gleichen Zeitbereich bezüglich eines Tages ausgeführt (am Morgen ein Hochfahren etc.). Somit kann die Zeit verwendet werden als ein Kriterium für die MDI-Programmauswahl.
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Das Werkzeugmaschinenbetriebssignal, wie ein Spindel-Einschaltsignal, ein Vorschubsignal oder dergleichen, und das vom Benutzer bestimmte Signal, wie ein Signal bezüglich des Schließ- bzw. Offenzustandes einer Werkzeugmaschinentür, ein Signal bezüglich der vollständigen Montage eines Werkstückes oder dergleichen, repräsentieren Betriebszustände der Werkzeugmaschine, welche durch die numerische Steuerung und die peripheren Einrichtungen gesteuert werden. Sind die Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine und die peripheren Einrichtungen gleich, wird oft eine gleiche Arbeit bei den MDI-Operationen ausgeführt. Deshalb können die Zustände gemäß diesen Signalen als Kriterium (Vorgabe) für die MDI-Programmauswahl dienen. Wird ein laufender Betrieb unterbrochen, wie mit G01 angezeigt ist (LINEARE INTERPOLATION), G43 (WERKZEUGLÄNGENKORREKTUR WIRKSAM) etc. dann repräsentiert eine Modalinformation als Betriebsbefehlscode, welcher zuletzt vor der Unterbrechung des Betriebs ausgeführt wurde, einen Betriebszustand unmittelbar vor der Unterbrechung. Wird ein MDI-Betrieb in einem ähnlichen Betriebszustand ausgeführt, wird in vielen Fällen eine ähnliche Arbeit ausgeführt. Deshalb kann die Modalinformation als Kriterium für die MDI-Programmauswahl verwendet werden.
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Neben den obigen Informationen (Daten) können auch andere Informationen, wie die Umgebungstemperatur, externe Notinformationen etc., welche Umstände anzeigen, die ein Anlass sein können für den MDI-Betrieb, als zu gewinnender Status eingesetzt werden.
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Führt die Betriebsausführungseinheit 11 einen Betrieb auf Basis des MDI-Programmes aus, gewinnt die MDI-Betriebsgeschichtsaufzeichnungseinheit 13 Statusdaten bezüglich des Status bei Beginn des Betriebs und zeichnet die gewonnenen Statusdaten in Verknüpfung mit dem MDI-Programm für den Betrieb im Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich 20 auf.
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Die Informationen bezüglich des aufgezeichneten MDI-Programms enthalten einen Programmnamen und einen Programmtext für die Identifizierung des MDI-Programms.
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Bei Empfang eines Befehls von der MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 gewinnt die Betriebsgeschichtsdatenwertungseinheit 14 Statusdaten bezüglich des momentanen (laufenden) Status von der Statusgewinnungseinheit 12 und bewertet die Ähnlichkeit zwischen den gewonnenen laufenden Statusdaten und den Statusdaten, welche in den Betriebsgeschichtsdaten enthalten sind, welche in dem Betriebsgeschichtsdatenspeicherbereich 20 gespeichert sind. Die Betriebsgeschichtsdatenbewertungseinheit 14 gibt dann die Betriebsgeschichtsdaten und das Ergebnis der Bewertung hinsichtlich der Ähnlichkeit zwischen den Statusdaten an die MDI-Betriebsbefehlseinheit 10.
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Beim Verfahren zum Bewerten (Wichten) der Ähnlichkeit zwischen Statusdaten können beispielsweise die Statusdaten Punkt für Punkt verglichen werden und es kann die Anzahl der Punkte gezählt werden, in welchen die Statusdaten übereinstimmen. Bei Signalen (Ein/Aus) und Modalinformationen, die nur gesetzte Werte annehmen, sollte dabei nur die Übereinstimmung hinsichtlich Statusdaten gezählt werden. Bei Zeitdaten, die Werte in einem bestimmten Bereich annehmen (z. B. 30 min Abstand oder weniger), können die Werte als übereinstimmend angesehen werden, sodass solche Statusdaten als übereinstimmend angesehen und gezählt werden können.
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Bei einem anderen Verfahren bezüglich der Bewertung der Übereinstimmung zwischen Statusdaten können die einzelnen Elemente (Punkte) gewichtet werden, sodass gewichtete Werte bei übereinstimmenden Punkten aufaddiert werden. Beispielsweise hat der Status bezüglich der Zeit ein großes Gewicht für das Kriterium der MDI-Programmauswahl (die gleiche Arbeit wird häufig im gleichen Zeitbereich ausgeführt), sodass hierfür ein Gewichtungsfaktor 2,0 angesetzt wird. Da andererseits die Bedeutung (das „Gewicht”) des Status bezüglich des Signals „Spindel-EIN” als Kriterium für das MDI-Programm nicht besonders groß ist (unterschiedliche Arbeiten können ausgeführt werden während die Spindel dreht), kann hier ein Wichtungsfaktor 0,5 eingesetzt werden. Auf diese Weise kann eine Wichtung im Voraus in Abhängigkeit davon eingeführt werden, wie stark der Einfluss des betreffenden Status der numerischen Steuerung auf die MDI-Programmauswahl ist.
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Wie oben beschrieben, erfolgt eine Entscheidung bezüglich der Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung für jeden Punkt der Statusdaten und die Ähnlichkeit wird bewertet durch Addition gewichteter Werte, die übereinstimmenden Punkten zugeordnet sind. Auf diese Weise können Betriebsgeschichtsdaten mit einem für den momentanen Status besser passenden MDI-Programm höher bewertet werden.
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Viele weitere Verfahren stehen zur Verfügung zur Bewertung der Gleichartigkeit zwischen Statusdaten. Beispielsweise kann ein Bedingungen aufweisendes Verfahren eingesetzt werden derart, dass die Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung bei einem bestimmten Punkt als Bedingung eingesetzt wird für die Bestimmung der Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung bezüglich eines anderen bestimmtes Punktes. Es kann also jedes Bewertungsverfahren eingesetzt werden, wenn nur die Betriebsablaufsdaten entsprechend dem laufenden (momentanen) Status passend bewertet werden können.
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Auf Basis der durch die Betriebsablaufsdatenbewertungseinheit 14 bewerteten Betriebsablaufsdaten sortiert, wie oben beschrieben, die MDI-Betriebsbefehlseinheit 10 die Betriebsablaufsdaten in der Reihenfolge der Ergebnisse der Bewertung und präsentiert das Ergebnis der Sortierung als eine Prioritätenreihenfolge der Bedienungsperson.
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Auf diese Weise präsentiert die numerische Steuerung 1 dieses Ausführungsbeispieles der Bedienungsperson vorzugsweise das MDI-Programm, welches in einem Status verwendet wurde, welcher dem laufenden Status am nächsten kommt, und zwar als Auswahl aus anderen MDI-Programmen, welche für MDI-Betriebe in der Vergangenheit verwendet worden sind. Damit kann die Bedienungsperson relativ einfach das MDI-Programm auffinden, welches am besten für den laufenden Status geeignet ist.
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Oben wurde ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann in geeigneter Weise abgewandelt in unterschiedlichen Varianten verwirklicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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