EP3586223A1 - System, verfahren und computerprogrammprodukt zur steuerung, erstellung und änderung von prozessabläufen - Google Patents

System, verfahren und computerprogrammprodukt zur steuerung, erstellung und änderung von prozessabläufen

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Publication number
EP3586223A1
EP3586223A1 EP18716659.0A EP18716659A EP3586223A1 EP 3586223 A1 EP3586223 A1 EP 3586223A1 EP 18716659 A EP18716659 A EP 18716659A EP 3586223 A1 EP3586223 A1 EP 3586223A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
middleware
area
blocks
process flow
master
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18716659.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wibond Informationssysteme GmbH
Original Assignee
Wibond Informationssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wibond Informationssysteme GmbH filed Critical Wibond Informationssysteme GmbH
Publication of EP3586223A1 publication Critical patent/EP3586223A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/30—Creation or generation of source code
    • G06F8/34—Graphical or visual programming
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/451—Execution arrangements for user interfaces
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0481—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] based on specific properties of the displayed interaction object or a metaphor-based environment, e.g. interaction with desktop elements like windows or icons, or assisted by a cursor's changing behaviour or appearance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04847—Interaction techniques to control parameter settings, e.g. interaction with sliders or dials
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06311—Scheduling, planning or task assignment for a person or group
    • G06Q10/063116—Schedule adjustment for a person or group

Definitions

  • the present invention relates to a system for controlling processes. Furthermore, the invention relates to a method for creating and changing logical processes.
  • the invention relates to a computer program product for creating and changing logical processes.
  • German Utility Model DE 20 2013 005 733 U1 discloses a system for designing or setting up a technical system and / or a
  • Automation system for a technical system includes a display device and controls, wherein on the display device
  • Components of the system or the automation system are provided.
  • On the display device is a first operating area for a first component of the system or the automation system with first information about the
  • a second operating area is provided for a second component of the plant or of the automation system with second information about the component and / or second input fields for setting technical or logical properties with respect to the component.
  • a first operating element is provided for the system and the system is set up and designed such that, when the first operating element and the first operating region are operated, the selection from the first operating region to the second
  • the system is set up and designed such that, when the second operating element and the selected first operating area are operated, the Selection from the first operating area to a first input field within the first operating area changes.
  • German patent application DE 10 2015 214 742 A1 discloses a system and a method for initializing applications for devices of an industrial plant of different types of devices. The different device types each require different initializations of an application.
  • the system includes one
  • the German patent application DE 10 201 1 006 786 A1 discloses a product that can be equipped with a product sensor, so that together with the product based on the product sensor data of a system or a machine can be determined. The determined data can be used for diagnosis and / or control of the plant or machine. In this case, it is advantageous for the data to be generated at the location of the product and thus directly for an undesired effect (eg of
  • Environmental parameters or the system itself can be determined on the product.
  • the use can, for. B. in automation technology, systems or machines or in different variants of product manufacturing.
  • German patent application DE 198 12 377 A1 discloses a system for the automated operation of a long goods storage, which ensures a simple operability in the first place, is also economically producible and operable and supports good scalability.
  • the system is for the automated
  • Management of Langgutlagers suitable and has a storage area with a variety of storage locations, with at least one relative to the storage area fixed storage and retrieval station and at least one transport device for material movements of long goods between storage locations and storage and retrieval stations.
  • a control device is provided for operating the transport unit for material movements. Furthermore, at least one with the
  • Control-related computer for managing the material in terms of storage location, material type, number of pieces and total material-type length, for collecting picking and placing orders and for transferring the storage location, storage / retrieval station and movement operations
  • the object of the invention is to provide a system for controlling, creating and changing logical process sequences, which has a high degree of flexibility, with which process sequences can be created as simply as possible. Likewise, it should be possible to easily devices at a later time in the system
  • Another object of the invention is to provide a method for creating and changing logical processes, which has a high flexibility, so that different process flows can be created or supplemented in a simple and cost-effective manner.
  • the above task is accomplished by a method for creating and modifying
  • the inventive system for controlling, creating and changing
  • a user area includes multiple data-providing and / or data-receiving elements. These elements can, for. For example, databases, software services or higher-level IT systems.
  • a process area is communicative (via suitable interfaces) with a
  • middleware Connected middleware.
  • process area at least one process flow is implemented, which is composed of process blocks and device blocks.
  • configuration area that includes at least one graphical user interface, process sequences can be created and / or changed.
  • the middleware which includes several services, is communicative with the elements of the
  • Software for the administration and control of order picking displays eg As shelves, warehouses or storage shelves can be assigned.
  • Picking system consists of a server and a manager. Production and logistics logic module
  • the production and logistics logic module is a service in the middleware.
  • the service is a generic software for the creation of cross-platform logical processes for production and logistics tasks.
  • the service enables the creation of complex, logical process sequences by building blocks.
  • the processes can be created by a client and executed by the service.
  • the service essentially consists of two parts: devices and processes.
  • Devices are z. As displays or monitors, control units of warehousing or picking, 1 D / 2D barcode scanner, etc., which can be set up once on a server. For each process flow, the required devices can be retrieved and used by the server. In this case, parameters such. B. IP address, port or start character of the devices used defined.
  • the processes consist of functions which are connected by arrows (transitions). These transitions indicate the chronological order of the functions. Functions perform small tasks and, if necessary, can access the configured devices. Examples include comparing values, sending text at least one display or a monitor or waiting for the pressing of an acknowledgment
  • the sequence blocks consist of function blocks and / or device blocks which are connected to one another via transitions.
  • the graphical user interface (for creating and parameterizing the process) is a software that optionally runs on a separate computer and which is displayed on its monitor and operated via its input devices (for example, keyboard and / or mouse).
  • the monitor is subdivided into at least a first subwindow and a second subwindow.
  • the first pane contains several selectable function blocks and several
  • Device blocks Various process sequences consisting of several process blocks are created, modified and visualized. If a function block or a device block has been dragged into the second window, these blocks become a sequencer, due to the fact that these function blocks and device blocks are now parameterized specifically for the desired process sequence.
  • the devices such. As monitors, database, 1 D bar code scanner, 2D bar code scanner, order picking (control units), PLC etc. are unique in the
  • parameters such. B. IP address, port or start character defined.
  • the devices enable communication with the middleware or the services of the middleware. Thus, monitors, LED displays or picking systems can be controlled. The incomplete and thus exemplary list of supported devices is growing steadily.
  • Devices such. Eg network server / client, e-mail, SMS module, databases (ODBC / SQLite / Sybase / Oracle / MySQL), LED displays, OPC UA server, PickVision Server, 1 D / 2D barcode scanner (with COM interface or Ethernet), etc. may be provided. If a device is set up in the production and logistics logic module, ie the middleware, all processes that run on it can access this device. Also simultaneous access from different, ongoing
  • Each of the created process sequences can consist of one master and at least one slave.
  • a master is always required if one of the slaves can not communicate with the middleware via Ethernet. In the event that a master is provided, this includes several interfaces, via which the required slaves are connected to the master. The master is over a suitable one
  • Each master receives the created and / or modified via a service of the middleware
  • the processes can be executed via the master.
  • the slaves are the collective term for operating units for the removal, operating units for the subsequent delivery or other devices required in the process flow.
  • Each process flow may be assigned at least one slave that provides an input and at least one slave that provides an output.
  • the slaves may communicate with the middleware communicatively over the master.
  • the master comprises several interfaces, via which the slaves are connected to the master and the master to the middleware.
  • the interfaces include z. GPIOs, serial interfaces, ProfiNet, ProfiBus or WLAN.
  • the method according to the invention for creating and changing process sequences first comprises creating and / or changing at least one
  • Process flow via a graphical user interface The graphical user interface is provided in a configuration area.
  • the creation and / or modification of processes can be based on those stored in a middleware Function blocks and device blocks are performed.
  • the at least one process flow from several process blocks is transferred to the middleware (at least one service) and stored there.
  • the at least one process flow is retrieved from a process area from the middleware.
  • the created and / or modified processes are transferred to the middleware (service) at the push of a button.
  • the process sequences can therefore be created as simply as possible, since all the components used and also the other devices are configured independently of the middleware. If the devices are already reachable at the time the process is created (creation of a process flow) (ie wired, assign IP addresses, etc.), this further simplifies the process of creating a process flow.
  • each process flow is performed in such a way that at least one function block and at least one device component (device) can be selected from at least one first subwindow.
  • the function blocks and device blocks are displayed in at least one second pane.
  • Device blocks are connected to each other via at least one transition.
  • the properties of the function blocks and device blocks that become process blocks are selected in a third pane.
  • the sequence blocks are linked with each other via the at least one transitions.
  • the process block decides when and under which conditions which transition is executed. The transition itself only describes the "path" from the output of a process block to the input of the next process block.
  • transitions used are represented by simple arrows. These can be either by a right-click on a function in the appearing
  • Context menu (subwindow) from the user interface, or by holding down the Alt key and dragging the arrow from one function to another. Afterwards you have to select, when this transition will be executed.
  • This is realized by events, ie events that trigger the functions under certain conditions.
  • the If-Else function can, for. B. have at least two events: • True Event: triggered when the condition is true;
  • the plurality of selectable device modules include a plurality of
  • Input devices and the output devices several parameters, such. Eg IP address, port or start character.
  • the input devices and the output devices of a process flow can, as already mentioned, be communicatively connected to a master.
  • the master can comprise several interfaces, via which the input devices and the output devices, if necessary, can be connected to the master and the master to the middleware.
  • the computer program product according to the invention for creating and changing processes comprises a plurality of program instructions stored on one or more computer-readable storage media.
  • Computer program product is characterized by the fact that on a graphical user interface at least one process flow on the basis of stored in a middleware function blocks and device modules is definable.
  • Sequence blocks are composed of the parameterized function blocks and the device blocks, which are interconnected via transitions.
  • the created process flow is assigned to a process area with the middleware communicatively connected to the process area.
  • Data from the at least one process flow of the process area is sent via the middleware to elements of a user area.
  • Data from the elements of the user area are available via the middleware from the at least one process flow of the
  • One job such. As a job from a manufacturing island, can be controlled with an associated, created and / or changed, process flow.
  • At least one display (not necessarily) is assigned to the respective workstation on which a number of status messages and / or work instructions for the workstation are displayed to a user.
  • the display is communicatively connected to the middleware, at least via interfaces.
  • Processes can be created without having to change the software itself.
  • the software must be extensible, eg. B. for new devices or logic. Even users who have no programming skills should be able to create and / or modify a process flow with a certain degree of simplicity. This allows the customers or users themselves to realize their ideas of the system and adapt to changing conditions.
  • Figure 1 is a plan view of a possible embodiment of a manufacturing island and the assignment to a bearing for components in a schematic representation;
  • Figure 2 is a schematic representation of a production with several
  • Figure 3 is a representation of a picking display, as z. B. at a
  • FIG. 4 shows an exemplary representation of a shelf with several containers for
  • Figure 5 is an exemplary view of another embodiment of a shelf with multiple containers for components, wherein the removal or insert is controlled by means of an optical intervention monitoring;
  • Figure 6 is a schematic representation of the integration of the invention
  • Figure 7 is a schematic representation of the configuration of a dynamic
  • Figure 8 is a schematic representation of a system for controlling
  • Figure 9 is an enlarged view of the schematic representation of
  • Figure 10 is an enlarged view of the schematic representation of a
  • Figure 11 is a schematic representation of a possible embodiment of the graphical user interface for creating and / or changing process flows;
  • Figure 12 is a schematic representation of the integration of a monitor for
  • Figure 13 is a schematic representation of a possible embodiment of
  • FIG. 14 is an activity diagram of one possible exemplary process flow in the application.
  • inventive method of workers is performed in his work and process steps are visualized and verified.
  • the production island 1 shows a plan view of a possible embodiment of a manufacturing island 1 for manufacturing a product 3.
  • the manufacturing island 1 is associated with a bearing 2 for components that are needed in the production and the manufacturing island 1 are supplied.
  • the production island 1 includes five workstations 4. It is obvious that the embodiment of the
  • Manufacturing Island 1 can not be construed as a limitation.
  • the Production island 1 can be designed as required for the production of product 3.
  • At each of the five workstations 4 works a worker 5.
  • Each workstation 4 can be assigned at least one storage rack 6, from which the components to be installed can be removed and in which the components to be installed are replenished from a warehouse 2.
  • the bearing 2 can also be used with new components to be processed. Also is with this
  • Embodiment assigned to each workstation 4 a display 7, issued to the worker 5 work instructions, represented statistics of the production process and possibly also inputs can be made. About the display 7, the workers are 5 in production as possible understood by the
  • each storage rack 6 is associated with an operating unit 8 for the removal and an operating unit 9 for the subsequent delivery of the components.
  • each workstation 4 may be associated with a device 10 which may be a 1D / 2D barcode scanner 10S at each of the workstations 4. It goes without saying for a person skilled in the art that not all devices must be 10 1 D / 2D barcode scanners 10S. Depending on the requirements of the workplace 4, the required equipment 10 are used. With the 1 D / 2D barcode scanner 10S, the operator can scan 5 1 D barcodes or 2D barcodes which are assigned to the components of the products 3 to be processed or the production status of the product 3 at the respective workstation 4. In the following
  • barcode is used to mean a 1D barcode or a 2D barcode.
  • a leadership of the workers 5 for five jobs 4 is required.
  • These workstations 4 are passed through by products 3 sequentially.
  • the workflow at each of the workstations 4 is very similar.
  • the worker 5 Upon receipt of the product 3 to be manufactured (from a previously traversed workstation 4 or the warehouse 2), the worker 5 reads the corresponding barcodes 12 (see FIG. 4) with the 1D / 2D barcode scanner 10S.
  • the work instruction for the product 3 is displayed and the corresponding
  • Control units 8 for the removal of the required components light up. If the worker 5 has followed the work instructions, he pushes the product 3 to the next work station 4 (station) where the product 3 is being processed by another worker 5.
  • the system can detect whether new components that process the workers 5 in the manufacturing island 1 are required. If this is the case, a request message is sent to another worker 14, which fills the storage shelves 6 from the back with the corresponding components. Via the operating unit 9 for the subsequent delivery of the components, the filling of the storage shelves 6 can be confirmed.
  • One focus is thus on the independent processing at the individual workplaces 4 and the
  • the required data such as barcodes, work instructions and the associated operating units 8 for the removal or the associated operating units 9 for the subsequent delivery are stored in a database and must be read out therefrom.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a production with several
  • Production Islands 1 i, 1 2 , ..., 1 N- Each of the production islands 1 i, 1 2, - -, 1 N is a
  • Process associated with the production or the partial production of a product 3 is performed. From a camp 2 z. B. with a
  • FIG. 3 shows a possible embodiment of an operating unit 8 or 9, as it can be used in the system according to the invention.
  • the control unit 8 or 9 order picking
  • has, for example, a colored light ring 15, on the worker 5 or worker 14 (not shown here) z. B. is displayed, whether he should perform a removal or a subsequent delivery at the respective control units 8 and 9 associated subjects.
  • each operating unit 8 or 9 comprises a display 16 for displaying information.
  • the display 16 is bright and very easy to read.
  • an animation of the display ie standing, blinking and marquee, may be possible.
  • An incremental button 17, decrement button 18 and an acknowledgment button 19 are provided on the operating unit 8 and 9, respectively.
  • FIG. 4 A possible and exemplary embodiment of a shelf 20 with several containers 21 for components is shown in Figure 4, wherein the removal or insert is controlled by means of several barcodes 12.
  • a barcode 12F is assigned to the respective position of the container 21 in the compartment 11.
  • Another barcode 12B is assigned to the container 21 for the corresponding components.
  • the worker 5 receives on the display 7 of the respective workplace 4, the instruction from which container 21 of the shelf 20, he should remove the component or components (not shown here). With the 1 D / 2D barcode scanner 10S (see Figure 1) scans the
  • Figure 5 is another possible embodiment of a shelf 20 with a plurality of containers 21 for components, from which the components regulated a
  • the worker 5 scans a barcode 12B of the 1D / 2D barcode scanner 10S in the respective working area
  • Each of the compartments 1 1 is associated with a control unit 8 for the removal, which indicates by a light signal from which
  • Container 21 the components must be removed. By a container 21 associated light cone 22 is checked whether the worker 5 in the right way
  • Container 21 attacks. With the scanning of the barcode 12B on the container 21, the worker 5 acknowledges the removal of the component from the container 21. With the
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the integration of the middleware 30 according to the invention into the creation, control and monitoring of process sequences on the side of the process area 50.
  • the process area 50 is in this area
  • a dynamic storage In an IT area 40 of a customer databases, software services, higher-level IT systems, etc. are provided. In the embodiment shown here the
  • a plurality of elements 40i, 40 2 ,..., 40 M are provided in the IT area 40 of the customer, the services, such as an SAP system (or a service similar to SAP), a planner software, etc., and
  • FIG. 7 is a schematic representation of the configuration of a dynamic inventory management and the simplicity with respect to changes and additions by means of middleware 30.
  • the middleware 30 includes a plurality of services 30-i, 30 2 , ..., 30 K that may be invoked to create process flows and to configure. At least one of the services 30-i, 30 2 , ..., 30 K can be used for the creation of processes in warehouse logistics.
  • a procedure for stock management (storage and / or retrieval) can be created with the PVS from the middleware 30.
  • the PVS includes services, a graphical user interface 62 (see Figure 8) and a
  • the shelf 20 is provided at the position of the container 21 with a control unit 8 for the removal, the barcode 12B of the container 21 is scanned with the 1 D / 2D barcode scanner 10S and the Acknowledge button 18 of the control unit 8 for the removal pressed (not shown here).
  • the respective container 21 is associated with the corresponding components of a defined position on the shelf 20.
  • the new assignment can then automatically become a service, such. B. SAP, are surpassed on the user side 40.
  • the shelf 20 has at the position of
  • Container 21 a control unit 8 for the removal and one of a
  • the shelf 20 has at the position of
  • Container 21 a barcode 12F, which stands for the position of the container 21 in the compartment 1 1.
  • the barcode 12B of the container 21 is scanned with the 1D / 2D barcode scanner 10S.
  • the bar code 12F of the tray position is scanned with the 1 D / 2D barcode scanner 10S.
  • the respective container 21 is associated with the corresponding components of a defined position on the shelf 20.
  • the new assignment can then automatically become a service, such. B. SAP, be transferred on the user side 40.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a system 100 for controlling at least one process flow 1 10.
  • the process flows 1 10 can become
  • the system 100 essentially consists of an IT area 40 of the customer, a middleware 30, a process area 50 and a
  • Configuration area 60 Process area 50 and configuration area 60 are each connected to middleware 30 via a network.
  • the middleware 30 is also communicatively and bidirectionally connected to the IT area 40 of the customer.
  • the IT area 40 of the customer comprises a plurality of elements 40i, 40 2 ,..., 40 M, of which the middleware 30 fetches data or supplies data to the middleware 30.
  • the elements 40-I, 40 2 , ..., 40M include databases such.
  • higher-level IT systems such.
  • ERS Manufacturing Execution System (MES), just-in-time prosuction (JIT) or production control, such as: B. Programmable Logic Controller (PLC).
  • the middleware 30 itself comprises several services 30-i, 30 2 , 30 K associated with the
  • the process area 50 includes at least one process flow 1 10. A
  • Process flow 1 10 can according to the embodiment shown here a Warehouse logistics 1 10LL, a production logistics 1 10FL or a manufacturing process 1 10FP.
  • the warehouse logistics 1 10LL is designed such that a plurality of operating units 8 for the removal and a plurality of operating units 9 for the subsequent delivery to the subjects (not shown here) of a bearing are mounted. About the control units 8, 9, the worker is instructed for positionally correct and positionally correct storage and retrieval. Incorrect storage or retrieval can be documented. If necessary, subjects of the warehouse can be assigned as desired. The new assignment only has to be stored in the process flow.
  • the production logistics 1 10FL is designed such that a plurality of operating units 8 are assigned for removal of a storage rack 6 at a workplace 4. A worker 5 receives the instruction which components he should take from the subjects 1 1. The removal is acknowledged via the operating units 8. A control of the correct removal is also given.
  • the manufacturing process 10FP is designed such that a plurality of operating units 8 are provided for the confirmation of executed and, if necessary, controlled work steps.
  • the configuration area 60 makes it possible for the process area 50 processes 1 10, such.
  • the configuration area 60 includes a graphical user interface 62, the z. B., is connected to at least one device 64i, 64 2 , ..., 64 P for visualization.
  • Devices for visualization 64i, 64 2 , ..., 64 P are z.
  • monitors LED displays or touch screens of various kinds.
  • the middleware 30 may be associated with a monitor 59 for process visualization, which is used to display a variety of information and / or data from or for a process flow 1 10 or the processes 1 10 ,
  • FIG. 9 is an enlarged view of the schematic illustration of FIG.
  • the manufacturing process shown here 1 10FP could be z. B. at one of the workstations 4 of the manufacturing island 1 (see Figure 1) find application.
  • devices 10 z For the manufacturing process 1 10FP shown here as devices 10 z.
  • the control units 8 can be used as a device 10 z. B. be associated with a light barrier or a light sensor 10L. By means of the light barrier or the light scanner 10L z. B. confirmed that a step is completed on a product 3.
  • the devices 10 of the manufacturing process 1 10FP are connected to the master 120.
  • connection of the devices 10 to the master 120 is only required if the integrated devices 10 and / or the operating units 8 can not communicate directly with the middleware 30 via Ethernet. As described in FIG. 8, the master 120 is communicatively connected to the middleware 30 (not shown here).
  • FIG 10 is an enlarged view of the schematic representation of another process 1 10 of the production logistics 1 10FL of Figure 8.
  • the manufacturing logistics 1 10FL shown here could, for. B. at one of the workstations 4 of the manufacturing island 1 (see Figure 1) find application.
  • control units 8 are connected to the master 120, in case you can not communicate directly with the middleware 30 via Ethernet.
  • the operating units 8 can z. B. when removing a component from a workplace assigned shelf 20 (see Figure 1) are actuated.
  • One of the operating units 8 may be assigned as a general purpose input / output (GPIO) device 10G. Additional devices 10 can be connected to the contacts of the GPIO.
  • GPIO general purpose input / output
  • FIG. 11 is a schematic representation of a possible embodiment of the graphical user interface 62 for creating and / or changing
  • a monitor 63 is subdivided into at least a first partial window 65 and a second partial window 66.
  • the first sub-window 65 includes a plurality of selectable function blocks 51 -i, 51 2 , ..., 51 K and a plurality of selectable device blocks 52-i, 52 2 , ..., 52 L.
  • In the second pane 66 may be selected from the selectable function blocks 51 i, 51 2, ..., 51 K, and the plurality of selectable devices modules 52-i, 52 2, ..., 52 L different processes 1 10 to create, modify and visualized , which consists of sequence blocks 53-i, 53 2 , ..., 53
  • selected in the second sub-window 66 can be selected be parameterized.
  • are assigned values and properties that are required for the particular process.
  • are transitions 54i, 54 2 , ..., 54
  • a fourth pane 68 error messages when creating a process flow 1 10 can be displayed.
  • FIG. 12 shows a schematic representation of the integration of a monitor 59 for controlling a process flow 110 in production.
  • the process flow 1 10 or the work preparation can be carried out on at least one graphical user interface 62.
  • the created processes 1 10 are stored in the middleware 30 in a dedicated database (service) or the cloud.
  • Connection of the database (service) of the middleware 30 to other services of the Middleware 30 is optionally via: XML / ASCII, ODBC, socket streams, or iDoc or RFC.
  • XML / ASCII XML / ASCII
  • ODBC ODBC
  • socket streams iDoc or RFC.
  • iDoc iDoc or RFC.
  • the monitor 59 is connected to the middleware 30 and the cloud via a suitable interface 70.
  • the monitor 59 itself is connected via an input 71 z. B. with a light barrier 90, a Profinet / Profibus 91, a potential-free input 92, an RFID 93, an A / D converter 94 or a PLC 95 connected.
  • the monitor 59 may be associated with a modem 96.
  • the outputs 72 of the monitor 59 may be a visual signal generator 97, a speaker 98, or a floating output 99.
  • the monitor 59 still has a WLAN communication 73.
  • Figure 13 is a schematic representation of a possible embodiment of the monitor 59 for the process visualization to represent the most diverse
  • a first status message box 86 can be informed about the switching inputs of a PLC or photocells.
  • a second status message field 87 status messages about analog / digital signals and the connection of
  • Periphery such. B. signal lamps or speakers are displayed.
  • an information field 88 a freely editable online text, such. As fault messages or general advice can be given.
  • Image data 89 may be incorporated in the form of pixel- or vector-based graphics formats, such as BMP, JPG or GIF. An appropriate software allows the user the free and
  • User interface is used for free creation of dynamizable templates.
  • On the configured monitor 59 which may be divided into several areas, z.
  • FIG. 10 An example of a system according to the invention is shown in FIG.
  • the worker 5 scans with a 1 D / 2D barcode scanner 10S (device 10) one
  • Barcode 12 gets, depending on the barcode 12, either the
  • Assembling a Product B This work instruction is displayed on a process visualization monitor 59.
  • the worker 5 then removes the corresponding components from the subjects 1 1 of the storage rack 6, the z. B. by operating units 8 are displayed (see Figure 5) and builds the product A or B together. Does the worker have the target of z. If, for example, you have reached 100 products, you must leave the workstation and the 1 / 2D barcode scanner 10S is no longer needed. If the target is not yet reached, the worker should read in another barcode 12 and the process begins again.

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Abstract

Es ist ein System (100) zum Steuern, Erstellen und Ändern von Prozessabläufen (110) offenbart. Ferner sind ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen (110) offenbart. Das System (100) umfasst einen IT-Bereich (40) eines Kunden mit mehreren Daten liefernden und/oder Daten empfangenden Elementen (401, 402,..., 40M). Ebenso ist ein Prozessbereich (50) vorgesehen, in dem mindestens ein Prozessablauf (110) implementiert ist, der aus Funktionsbausteinen (511, 512,..., 51K) und Gerätebausteinen (521, 522,..., 52L) aufgebaut ist. Ablaufbausteine (531, 532,..., 53l), die aus Funktionsbausteinen (511, 512,..., 51K) und/oder Gerätebausteinen (521, 522,..., 52K) bestehen, werden Eigenschaften und Werte zugewiesen. In einem Konfigurationsbereich (60) mit mindestens einem graphischen User-Interface (62) können mehrere Prozessabläufe(110) erstellt und/oder geändert werden. Eine Middleware (30), die mehrere Dienste (301, 302,..., 30K) umfasst, ist kommunikativ mit den Elementen (401, 402,..., 40M) des IT-Bereichs (40), dem Prozessbereich (50) und dem Konfigurationsbereich (60) verbunden.

Description

System, Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Steuerung, Erstellung, und Änderung von Prozessabläufen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern von Prozessabläufen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zum Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen.
Hintergrund Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2013 005 733 U1 offenbart ein System zur Projektierung oder Einrichtung einer technischen Anlage und/oder eines
Automatisierungssystems für eine technische Anlage. Das System umfasst eine Anzeigeeinrichtung und Bedienelemente, wobei auf der Anzeigeeinrichtung
verschiedene Bedienbereiche für verschiedene technische und/oder logische
Komponenten der Anlage oder des Automatisierungssystems vorgesehen sind. Auf der Anzeigeeinrichtung ist ein erster Bedienbereich für eine erste Komponente der Anlage oder des Automatisierungssystems mit ersten Informationen über die
Komponente und/oder Eingabefeldern zur Einstellung technischer oder logischer Eigenschaften bezüglich der Komponente dargestellt. Ein zweiter Bedienbereich ist für eine zweite Komponente der Anlage oder des Automatisierungssystems mit zweiten Informationen über die Komponente und/oder zweiten Eingabefeldern zur Einstellung technischer oder logischer Eigenschaften bezüglich der Komponente vorgesehen. Ein erstes Bedienelement ist für das System vorgesehen und das System ist derart eingerichtet und ausgebildet, dass bei Bedienung des ersten Bedienelements und des ersten Bedienbereichs die Auswahl vom ersten Bedienbereich zum zweiten
Bedienbereich wechselt. Es ist ein zweites Bedienelement für das System
vorgesehen. Das System ist derart eingerichtet und ausgebildet, dass bei Bedienung des zweiten Bedienelements und des ausgewählten ersten Bedienbereichs die Auswahl vom ersten Bedienbereich zu einem ersten Eingabefeld innerhalb des ersten Bedienbereichs wechselt.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2015 214 742 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zur Initialisierung von Applikationen für Geräte einer Industrieanlage unterschiedlichen Gerätetyps. Die unterschiedlichen Gerätetypen erfordern jeweils unterschiedliche Initialisierungen einer Applikation. Das System umfasst einen
Erfassungsbaustein, der ausgebildet ist, Initialisierungserfordernisse der Geräte zu extrahieren und zentral für die Industrieanlage zu speichern. Ein Instruktionsmodul ist derart ausgebildet, dass auf Basis der extrahierten Initialisierungserfordernisse einheitliche Initialisierungsbefehle für jeweils eine Applikation erzeugt werden, die auf mehreren Geräten desselben Gerätetyps genutzt werden. Ein Initialisierungsbaustein ist dazu ausgebildet, die erzeugten Initialisierungsbefehle auf die jeweilige Applikation anzuwenden, bevor diese auf dem Gerät angewendet wird. Die deutsche Patentanmeldung DE 10 201 1 006 786 A1 offenbart ein Produkt, das mit einem Produktsensor ausgestattet werden kann, so dass zusammen mit dem Produkt anhand des Produktsensors Daten einer Anlage oder einer Maschine ermittelbar sind. Die ermittelten Daten können zur Diagnose und/oder Steuerung der Anlage bzw. Maschine verwendet werden. Dabei ist es von Vorteil, dass die Daten am Ort des Produkts anfallen und somit direkt eine unerwünschte Einwirkung (z. B. von
Umgebungsparametern oder der Anlage selbst) auf das Produkt ermittelt werden kann. Der Einsatz kann z. B. in der Automatisierungstechnik, bei Anlagen oder Maschinen bzw. in verschiedenen Varianten der Produktfertigung eingesetzt werden.
Die deutsche Patentanmeldung DE 198 12 377 A1 offenbart ein System für den automatisierten Betrieb eines Langgutlagers, welches in erster Linie eine einfache Bedienbarkeit gewährleistet, darüber hinaus wirtschaftlich erstellbar und betreibbar ist und einen gute Skalierbarkeit unterstützt. Das System ist für die automatisierte
Bewirtschaftung eines Langgutlagers geeignet und besitzt einen Lagerbereich mit einer Vielzahl von Lagerorten, mit wenigstens einer relativ zum Lagerbereich ortsfesten Ein- und Auslagerungsstation und wenigstens einer Transporteinrichtung für Materialbewegungen von Langgut zwischen Lagerorten und Ein- und Auslagerungsstationen. Eine Steuereinrichtung ist zur Bedienung der Transporteinheit für Materialbewegungen vorgesehen. Ferner ist wenigstens ein mit der
Steuereinrichtung in Verbindung stehender Computer zur Verwaltung des Materials in Bezug auf Lagerort, Materialart, Stückzahl und materialartbezogene Gesamtlänge, zur Erfassung von Entnahme- und Einlagerungsaufträgen sowie zur Übergabe der in Bezug auf Lagerort, Ein-/Auslagerungsstation und Bewegungsvorgänge
ausgewerteten Aufträge an die Steuereinrichtung vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist, ein System zum Steuern, Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen zu schaffen, das eine hohe Flexibilität besitzt, womit Prozessabläufe möglichst einfach erstellt werden können. Ebenso sollte es möglich sein, auf einfache Weise Geräte zu einem späteren Zeitpunkt in das System
einzubinden, ohne dass das System verändert werden muss.
Diese Aufgabe wird durch ein System zum Steuern, Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen abzugeben, das eine hohe Flexibilität besitzt, so dass unterschiedliche Prozessabläufe auf einfache und kostengünstige Weise erstellt bzw. ergänzt werden können. Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erstellen und Ändern von
Prozessabläufen gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 7 umfasst.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogrammprodukt zum
Erstellen und Ändern von logischen Prozessabläufen abzugeben, das eine hohe Flexibilität besitzt, so dass unterschiedliche Prozessabläufe auf einfache und kostengünstige Weise erstellt bzw. ergänzt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Computerprogrammprodukt zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 15 umfasst.
Das erfindungsgemäße System zum Steuern, Erstellen und Ändern von
Prozessabläufen ist in mehrere Bereiche gegliedert. Ein Anwenderbereich umfasst mehrere Daten liefernde und/oder Daten empfangende Elemente. Diese Elemente können z. B. Datenbanken, Software-Dienste oder übergeordnete IT-Systeme sein. Ein Prozessbereich ist kommunikativ (über geeignete Schnittstellen) mit einer
Middleware verbunden. Im Prozessbereich ist mindestens ein Prozessablauf implementiert, der aus Ablaufbausteinen und Gerätebausteinen aufgebaut ist. In einem Konfigurationsbereich, der mindestens ein graphisches User-Interface umfasst, können Prozessabläufe erstellt und/oder geändert werden. Die Middleware, die mehrere Dienste umfasst, ist kommunikativ mit den Elementen des
Anwenderbereichs, dem Prozessbereich und dem Konfigurationsbereich verbunden. Die nachfolgenden Dienste können in der Middleware installiert sein.
Komm issioniersvstem :
Software zur Verwaltung und Ansteuerung von Kommissionieranzeigen, die z. B. Regalen, Lägern oder Vorratsregalen zugeordnet sein kann. Das
Kommissioniersystem besteht aus einem Server und einem Manager. Produktions- und Logistik Logikmodul
Das Produktions- und Logistik Logikmodul ist ein Dienst in der Middleware. Der Dienst ist eine generische Software zur Erstellung von plattform übergreifenden logischen Prozessabläufen für Produktions- und Logistikaufgaben. Der Dienst ermöglicht das Erstellen von komplexen, logischen Prozessabläufen durch Bausteine. Die Abläufe können durch einen Client erstellt und durch den Dienst ausgeführt werden. Der Dienst besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: Geräte und Abläufe. Geräte sind z. B. Displays bzw. Monitore, Bedieneinheiten der Lagerhaltung oder Kommissionierung, 1 D-/ 2D-Barcodescanner, etc., welche einmalig an einem Server eingerichtet werden können. Für jeden Prozessablauf können die benötigten Geräte vom Server abgerufen und verwendet werden. Dabei werden Parameter, wie z. B. IP-Adresse, Port oder Startzeichen der verwendeten Geräte definiert. Die Abläufe bestehen aus Funktionen, welche durch Pfeile (Transitionen) miteinander verbunden sind. Diese Transitionen geben die zeitliche Reihenfolge der Funktionen an. Funktionen erledigen kleine Aufgaben und können, wenn nötig, auf die eingerichteten Geräte zugreifen. Beispiele hierfür sind das Vergleichen von Werten, das Senden von Text an mindestens ein Display oder einen Monitor oder das Warten auf das Drücken eines Quittier-Tasters an einer Bedieneinheit.
Mittels der in der Middleware installierten Dienste ist es möglich, die Prozessabläufe für den Prozessbereich zu erstellen und sich ergebende Änderungen einfach und schnell im Prozessablauf zu realisieren.
Die Ablaufbausteine bestehen aus Funktionsbausteinen und/oder Gerätebausteinen, die über Transitionen miteinander verbunden sind. Das graphische User-Interface (zum Erstellen und Parametrieren des Prozesses) ist eine Software, die ggf. auf einem separaten Rechner läuft und die über dessen Monitor angezeigt und über dessen Eingabegeräte (z.B. Tastatur und/oder Maus) bedient wird. Der Monitor ist mindestens in ein erstes Teilfenster und ein zweites Teilfenster unterteilt. Das erste Teilfenster umfasst mehrere auswählbare Funktionsbausteine und mehrere
auswählbare Gerätebausteine. Im zweiten Teilfenster können aus den mehreren auswählbaren Funktionsbausteinen und den mehreren auswählbaren
Gerätebausteinen verschiedene Prozessabläufe, die aus mehreren Ablaufbausteinen bestehen, erstellt, geändert und visualisiert werden. Wenn ein Funktionsbaustein oder ein Gerätebaustein in das zweite Fenster gezogen wurde, wird aus diesen Bausteinen ein Ablaufbaustein, auf Grund dessen, dass man nun diese Funktionsbausteine und Gerätebausteine speziell für den gewünschten Prozessablauf parametriert. Die Geräte, wie z. B. Monitore, Datenbank, 1 D-Barcodescanner, 2D-Barcodescanner, Kommissionieranzeigen (Bedieneinheiten), SPS etc. werden einmalig in der
Middleware eingerichtet und können von jedem Prozessablauf aus verwendet werden. Dabei werden Parameter, wie z. B. IP-Adresse, Port oder Startzeichen definiert. Die Geräte ermöglichen die Kommunikation mit der Middleware bzw. den Diensten der Middleware. So können Monitore, LED-Anzeigen oder Kommissioniersysteme angesteuert werden. Die nicht abgeschlossene und somit beispielhafte Liste der unterstützten Geräte wächst stetig. Geräte wie z. B. Netzwerk-Server/-Client, E-Mail, SMS-Modul, Datenbanken (ODBC/SQLite/Sybase/Oracle/MySQL), LED-Anzeigen, OPC UA Server, PickVision Server, 1 D- /2D-Barcodescanner (mit COM-Schnittstelle oder Ethernet), etc. können vorgesehen sein. Ist ein Gerät im Produktions- und Logistik Logikmodul, also der Middleware, eingerichtet, können alle Prozessabläufe, die darauf ausgeführt werden, auf dieses Gerät zugreifen. Auch gleichzeitiger Zugriff von verschiedenen, laufenden
Prozessabläufen ist möglich. Dafür stehen für jeden Gerätetypen verschiedene Funktionsbausteine zur Verfügung. Ein eingerichteter 1 D- /2D-Barcodescanner stellt z. B. nur eine Funktion„Barcode einlesen" bereit, während eine Datenbank
Funktionen zum Lesen, Einfügen und Aktualisieren von Tabellen der Daten anbietet, die von einem Prozessablauf generiert werden.
Jeder der erstellten Prozessabläufe kann aus einem Master und mindestens einen Slave bestehen. Ein Master ist immer dann erforderlich wenn einer der Slaves nicht über Ethernet mit der Middleware kommunizieren kann. Für den Fall, dass ein Master vorgesehen ist, umfasst dieser mehrere Schnittstellen, über die die erforderlichen Slaves mit dem Master verbunden sind. Der Master ist über eine geeignete
Schnittstelle mit mindestens einem Dienst der Middleware verbunden. Jeder Master erhält über einen Dienst der Middleware die erstellten und/oder geänderten
Prozessabläufe. Über den Master sind die Prozessabläufe ausführbar. Die Slaves sind der Sammelbegriff für Bedieneinheiten für die Entnahme, Bedieneinheiten für die Nachlieferung oder andere im Prozessablauf benötigter Geräte.
Jedem Prozessablauf kann mindestens ein Slave, der einen Eingang liefert und mindestens ein Slave, der einen Ausgang liefert, zugewiesen sein. Wie bereits oben erwähnt, können die Slaves mit der Middleware kommunikativ über den Master verbunden sein, falls die Slaves ein Kommunikationsprotokoll verwenden, das keine direkte Kommunikation mit der Middleware erlaubt. Der Master umfasst mehrere Schnittstellen, über die die Slaves mit dem Master und der Master mit der Middleware verbunden sind. Die Schnittstellen umfassen z. B. GPIOs, serielle Schnittstellen, ProfiNet, ProfiBus oder WLAN.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen umfasst zunächst das Erstellen und/oder Ändern von mindestens einem
Prozessablauf über ein graphisches User- Interface. Das graphische User-Interface ist in einem Konfigurationsbereich vorgesehen. Das Erstellen und/oder Ändern von Prozessabläufen kann an Hand der in einer Middleware hinterlegten Funktionsbausteine und Gerätebausteine durchgeführt werden. Der mindestens eine Prozessablauf aus mehreren Ablaufbausteinen wird der Middleware (mindestens einem Dienst) übergeben und dort gespeichert. Zur Ausführung wird der mindestens eine Prozessablauf von einem Prozessbereich aus der Middleware abgerufen. Die erstellten und/oder geänderten Prozessabläufe werden auf Knopfdruck an die Middleware (Dienst) übertragen. Die Prozessabläufe können deshalb möglichst einfach erstellt werden, da alle verwendeten Komponenten und auch die sonstigen Geräte unabhängig von der Middleware, konfiguriert sind. Wenn die Geräte zum Zeitpunkt der Ablauferstellung (Erstellung eines Prozessablaufs) bereits erreichbar sind (d. h. verkabelt, IP-Adressen vergeben, etc.), vereinfacht dies weiterhin den Erstellungsprozess eines Prozessablaufs.
Das Erstellen und/oder Ändern eines jeden Prozessablaufs wird derart durchgeführt, dass aus mindestens einem ersten Teilfenster mindestens ein Funktionsbaustein und mindestens ein Gerätebaustein (Gerät) ausgewählt werden kann. In mindestens einem zweiten Teilfenster werden die Funktionsbausteine und Gerätebausteine dargestellt. Der mindestens eine Funktionsbaustein und der mindestens eine
Gerätebaustein werden über mindestens eine Transition miteinander verbunden. Die Eigenschaften der Funktionsbausteine und Gerätebausteine, die zu Ablaufbausteinen werden, werden in einem dritten Teilfenster ausgewählt. Über die mindestens einen Transitionen werden die Ablaufbausteine miteinander verbunden. Der Ablaufbaustein entscheidet, wann und unter welchen Bedingungen welche Transition ausgeführt wird Die Transition selbst beschreibt nur den„Weg" vom Ausgang eines Ablaufbausteins zum Eingang des nächsten Ablaufbausteins.
Die verwendeten Transitionen werden durch einfache Pfeile repräsentiert. Diese können entweder durch einen Rechtsklick auf eine Funktion im erscheinenden
Kontextmenü (Teilfenster) aus dem User-Interface ausgewählt werden, oder durch das Halten der Alt-Taste und dem Ziehen des Pfeiles von einer Funktion zu der anderen erstellt werden. Im Anschluss muss noch ausgewählt werden, wann diese Transition ausgeführt wird. Dies wird durch Events, also Ereignisse, welche die Funktionen unter bestimmten Bedingungen auslösen realisiert. Die If-Else-Funktion kann z. B. mindestens zwei Events haben: • True-Event: Wird ausgelöst, wenn die Bedingung zutrifft;
• False-Event: Wird ausgelöst, wenn die Bedingung nicht zutrifft.
Die mehreren, auswählbaren Gerätebausteine umfassen eine Vielzahl von
Eingangsgeräten und eine Vielzahl von Ausgangsgeräten, wobei den
Eingangsgeräten und den Ausgangsgeräten mehrere Parameter, wie z. B. IP- Adresse, Port oder Startzeichen zugewiesen werden. Die Eingangsgeräte und die Ausgangsgeräte eines Prozessablaufs können, wie bereits erwähnt, mit einem Master kommunikativ verbunden werden. Hierzu kann der Master mehrere Schnittstellen umfassen, über die die Eingangsgeräte und die Ausgangsgeräte, falls erforderlich, mit dem Master und der Master mit der Middleware verbunden werden kann.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen umfasst mehrere Programmanweisungen, die auf einem oder mehrere computerlesbare Speichermedien gespeichert sind. Das
Computerprogrammprodukt zeichnet sich dadurch aus, dass auf einem graphischen User-Interface mindestens ein Prozessablauf an Hand von in einer Middleware hinterlegten Funktionsbausteinen und Gerätebausteinen definierbar ist. Die
Ablaufbausteine setzen sich aus den parametrisierten Funktionsbausteinen und den Gerätebausteinen zusammen, die über Transitionen miteinander verbunden sind. Der erstellte Prozessablauf wird einem Prozessbereich zugewiesen, wobei die Middleware kommunikativ mit dem Prozessbereich verbunden ist. Daten aus dem mindestens einen Prozessablauf des Prozessbereichs werden über die Middleware an Elemente eines Anwenderbereichs gesendet. Daten aus den Elementen des Anwenderbereichs sind über die Middleware von dem mindestens einen Prozessablauf des
Prozessbereichs abrufbar.
Jeweils ein Arbeitsplatz, wie z. B. ein Arbeitsplatz von einer Fertigungsinsel, kann mit einem zugehörigen, erstellten und/oder geänderten, Prozessablauf gesteuert werden. Dem jeweiligen Arbeitsplatz ist mindestens ein Display (nicht zwingend) zugeordnet, auf dem einem Benutzer mehrere Statusmeldungen und/oder Arbeitsanweisungen für den Arbeitsplatz angezeigt werden. Das Display ist zumindest über Schnittstellen kommunikativ mit der Middleware verbunden. Aus den vorher genannten Gründen werden folgende Anforderungen an das neue Computerprogrammprodukt gestellt, das mit dem erfindungsgemäßen System und dem erfindungsgemäßen Verfahren zusammenwirkt. Eine gewisse Flexibilität muss gewährleistet werden, d. h. mit der gleichen Software sollen verschiedene
Prozessabläufe erstellt werden können, ohne die Software an sich verändern zu müssen.
Die Software muss erweiterbar sein, z. B. für neue Endgeräte oder Logik. Auch Benutzer die keine Programmierkenntnisse besitzen, sollen durch eine gewisse Einfachheit einen Prozessablauf erstellen und/oder ändern können. Dadurch können die Kunden bzw. Anwender selbst ihre Vorstellungen des Systems verwirklichen und an sich ändernde Bedingungen anpassen.
Durch eine Teilung der Software (Middleware) in Server und Client kann z. B. der Serverteil der Anwendung, ständig auf einem Serverrechner laufen, während die Clientsoftware nur bei Änderungen gestartet werden muss. Dabei führt der Server das System aus und der Client besteht aus der Bedienoberfläche (User-Interface) zur
Erstellung und Änderung der Prozesse. Diese Parallelität muss zur Verfügung stehen, damit auch größere Abläufe, wie z. B. mehrere Werkerführungen (mehrere
Arbeitsplätze) gleichzeitig, dargestellt werden können.
Ebenso können gemäß der Erfindung mehrere der zu einem Prozessablauf
zusammengestellten Ablaufbausteine zu einem Template zusammengefasst werden. Diese Templates können für eine spätere Verwendung abgespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass für eine spätere Verwendung der durch das Template
bestehende Prozessablauf nicht noch einmal erstellt werden muss.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im
Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Dabei zeigt: Figur 1 eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsform einer Fertigungsinsel und der Zuordnung zu einem Lager für Bauteile in schematischer Darstellung;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Fertigung mit mehreren
Fertigungsinseln;
Figur 3 eine Darstellung einer Kommissionieranzeige, wie sie z. B. bei einem
Regal, das mit einem„Pick-to-Ligh - System ausgestattet ist, verwendet wird;
Figur 4 eine beispielhafte Darstellung eines Regals mit mehreren Behältnissen für
Bauteile, wobei die Entnahme oder Einlage mittels eines Barcodes kontrolliert wird;
Figur 5 eine beispielhafte Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Regals mit mehreren Behältnissen für Bauteile, wobei die Entnahme oder Einlage mittels einer optischen Eingriffsüberwachung kontrolliert wird; Figur 6 eine schematische Darstellung der Einbindung der erfindungsgemäßen
Middleware in Erstellung, Steuerung und Überwachung von
Prozessabläufen bei einer dynamischen Lagerhaltung;
Figur 7 eine schematische Darstellung der Konfiguration einer dynamischen
Lagerverwaltung und der Einfachheit bezüglich Änderungen und Ergänzungen mittels der Middleware;
Figur 8 eine schematische Darstellung eines Systems zur Steuerung von
Prozessabläufen verschiedenster Art;
Figur 9 eine vergrößerte Darstellung der schematischen Darstellung des
Fertigungsprozesses aus Figur 8; Figur 10 eine vergrößerte Darstellung der schematischen Darstellung eines
Prozesses der Fertigungslogistik aus Figur 8; Figur 11 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform des graphischen User-Interface zur Erstellung und/oder Änderung von Prozessabläufen;
Figur 12 eine schematische Darstellung der Einbindung eines Monitors zur
Prozessvisualisierung in eine Steuerung eines Prozessablaufs in der
Produktion;
Figur 13 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des
Monitors zur Darstellung der verschiedensten Informationen und/oder aus einem Prozessablauf; und Figur 14 ein Aktivitätsdiagramm von einem möglichen beispielhaften Prozessablauf in der Anwendung.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische
Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in der Figur dargestellt, die für die Beschreibung der Figuren erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das
erfindungsgemäße System, das erfindungsgemäße Verfahren und das
erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt zur Steuerung, Erstellung, Änderung und Visualisierung von Prozessabläufen ausgestaltet sein können Es ist somit nicht als eine abschließende Begrenzung der Erfindung aufzufassen. Gemäß einer möglichen Ausführungsform findet die Erfindung häufig bei der sogenannten„Werkerführung" Anwendung. Das bedeutet, dass durch das
erfindungsgemäße Verfahren der Arbeiter (Werker) bei seiner Arbeit geführt wird und Prozessschritte visualisiert und verifiziert werden.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsform einer Fertigungsinsel 1 zur Fertigung eines Produkts 3. Der Fertigungsinsel 1 ist ein Lager 2 für Bauteile zugeordnet, die bei der Produktion benötigt werden und der Fertigungsinsel 1 zugeführt werden. Bei der hier gezeigten Darstellung umfasst die Fertigungsinsel 1 fünf Arbeitsplätze 4. Es ist selbstverständlich, dass die Ausgestaltung der
Fertigungsinsel 1 nicht als eine Beschränkung aufgefasst werden kann. Die Fertigungsinsel 1 kann je nach Bedarf für die Produktion des Produkts 3 gestaltet werden. An jedem der fünf Arbeitsplätze 4 arbeitet jeweils ein Werker 5. Jedem Arbeitsplatz 4 kann mindestens ein Vorratsregal 6 zugeordnet sein, aus dem die zu verbauenden Bauteile entnommen werden können und in das die zu verbauenden Bauteile aus einem Lager 2 nachgeliefert werden. Das Lager 2 kann ebenfalls mit neuen zu verarbeitenden Bauteilen benutzt werden. Ebenfalls ist bei dieser
Ausführungsform jedem Arbeitsplatz 4 ein Display 7 zugeordnet, über das dem Werker 5 Arbeitsanweisungen ausgegeben, Statistiken des Produktionsprozesses dargestellt und ggf. auch Eingaben gemacht werden können. Über das Display 7 werden die Werker 5 in Produktionsstätten möglichst verständlich durch die
Produktionsprozesse begleitet. Für die Displays 7, auf weichen eine entsprechende Software läuft, werden dynamisch generierte Informationen (wie z .B. Text, Video, Tabellen, Uhrzeit, etc.) angezeigt. Der Vollständigkeit halber sei hier erwähnt, dass das hier beschriebene Ausführungsbeispiel nicht als Beschränkung der Erfindung ausgefasst werden kann. So ist es z.B. nicht erforderlich, dass jedem Arbeitsplatz 4 ein Display 7 zugeordnet ist. Displays 7 werden dem Arbeitsplatz 4 nur dann zugeordnet, wenn ein Werker 5 eine entsprechende visuelle Führung des Prozesses benötigt.
Die auf dem Display 7 dargestellten Objekte (Text, Bild, Video) können über ein Netzwerk geändert werden. Auch Audiodateien oder zu sprechender Text können ausgegeben werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedem Vorratsregal 6 eine Bedieneinheit 8 für die Entnahme und eine Bedieneinheit 9 für die Nachlieferung der Bauteile zugeordnet. Ferner kann jedem Arbeitsplatz 4 ein Gerät 10 zugeordnet sein, das ein 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S bei jedem der Arbeitsplätze 4 sein kann. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass nicht alle Geräte 10 1 D-/ 2D- Barcodescanner 10S sein müssen. Je nach Anforderungen des Arbeitsplatzes 4 werden die erforderlichen Geräte 10 verwendet. Mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S kann der Werker 5 1 D-Barcodes oder 2D-Barcodes einscannen, die an dem jeweiligen Arbeitsplatz 4 den Bauteilen der zur verarbeitenden Produkte 3 oder dem Produktionsstatus des Produkts 3 zugeordnet sind. In der nachfolgenden
Beschreibung wird der Einfachheit halber der Begriff Barcode gleichbedeutend für eine 1 D-Barcode bzw. einen 2D-Barcode verwendet. Bei den in Figur 1 beschriebenen Produktionsablauf, wird eine Führung der Werker 5 für fünf Arbeitsplätze 4 benötigt. Diese Arbeitsplätze 4 werden von Produkten 3 sequentiell durchlaufen. Der Arbeitsfluss an jedem der Arbeitsplätze 4 ist sehr ähnlich. Nach dem Erhalt des zu fertigenden Produkts 3 (aus einem zuvor durchlaufenen Arbeitsplatz 4 oder dem Lager 2), liest der Werker 5 die entsprechenden Barcodes 12 (siehe Figur 4) mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S ein. Am Display 7 wird die Arbeitsanweisung für das Produkt 3 angezeigt und die entsprechenden
Bedieneinheiten 8 für die Entnahme der benötigten Bauteile leuchten auf. Hat der Werker 5 die Arbeitsanweisungen befolgt, schiebt er das Produkt 3 zum nächsten Arbeitsplatz 4 (Station), wo das Produkt 3 von einem anderen Werker 5 bearbeitet wird.
Durch die erwähnten Bedieneinheiten 8 für die Entnahme kann das System erkennen, ob neue Bauteile, die die Werker 5 in der Fertigungsinsel 1 verarbeiten, benötigt werden. Ist dies der Fall, wird eine Bedarfsmeldung an einen weiteren Arbeiter 14 geschickt, welcher die Vorratsregale 6 von der Rückseite mit den entsprechenden Bauteilen auffüllt. Über die Bedieneinheit 9 für die Nachlieferung der Bauteile kann das Auffüllen der Vorratsregale 6 bestätigt werden. Ein Augenmerk liegt somit auf der unabhängigen Abarbeitung an den einzelnen Arbeitsplätzen 4 und der
Bedarfsmeldungen von den Arbeitsplätzen 4. Die benötigten Daten, wie Barcodes, Arbeitsanweisungen und die zugehörigen Bedieneinheiten 8 für die Entnahme oder die zugehörigen Bedieneinheiten 9 für die Nachlieferung sind in einer Datenbank hinterlegt und müssen daraus ausgelesen werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Fertigung mit mehreren
Fertigungsinseln 1 i, 12, ... , 1 N- Jeder der Fertigungsinseln 1 i, 1 2, - - , 1 N ist ein
Prozessablauf zugeordnet, nach dem die Fertigung bzw. die teilweise Fertigung eines Produkts 3 durchgeführt wird. Aus einem Lager 2 können z. B. mit einem
Regalwagen 13 die angeforderten Bauteile für die Produkte 3 den einzelnen
Fertigungsinseln 1 i, 1 2, - - , 1 N zugeführt werden. Das Lager 2 selbst ist in mehrere Regale 20 unterteilt, die einzelne Fächer (hier nicht dargestellt) besitzen. Den Fächern selbst sind Bedieneinheiten 8 für die Entnahme oder die zugehörigen Bedieneinheiten 9 für die Nachlieferung zugeordnet (hier nicht dargestellt). Figur 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Bedieneinheit 8 bzw. 9, wie sie bei dem erfindungsgemäßen System eingesetzt werden kann. Die Bedieneinheit 8 bzw. 9 (Kommissionieranzeige) verfügt z.B. über einen farbigen Leuchtring 15, über den dem Werker 5 oder Arbeiter 14 (hier nicht dargestellt) z. B. angezeigt wird, ob er eine Entnahme oder eine Nachlieferung bei den den jeweiligen Bedieneinheiten 8 bzw. 9 zugeordneten Fächern durchführen soll. Ebenso umfasst jede Bedieneinheit 8 bzw. 9 ein Display 16 zur Anzeige von Information. Das Display 16 ist leuchtstark und sehr gut lesbar. Je nach Displaytyp kann eine Animation der Darstellung, d. h. Stand-, Blink- und Laufschrift möglich sein. Ein Inkrement-Taster 17, Dekrement-Taster 18 und ein Quittier-Taster 19 sind an der Bedieneinheit 8 bzw. 9 vorgesehen. Die
Tastenbelegung des Inkrement-Tasters 17, des Dekrement-Tasters 18 und des Quittier-Tasters 19 sind frei programmierbar.
Eine mögliche und beispielhafte Ausführungsform eines Regals 20 mit mehreren Behältnissen 21 für Bauteile ist in Figur 4 dargestellt, wobei die Entnahme oder Einlage mittels mehrerer Barcodes 12 kontrolliert wird. So ist ein Barcode 12F der jeweiligen Position des Behältnisses 21 im Fach 1 1 zugewiesen. Ein weiterer Barcode 12B ist dem Behältnis 21 für die entsprechenden Bauteile zugewiesen. Der Werker 5 erhält über das Display 7 des jeweiligen Arbeitsplatzes 4 die Anweisung aus welchem Behältnis 21 des Regals 20 er das Bauteil oder die Bauteile entnehmen soll (hier nicht dargestellt). Mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S (siehe Figur 1 ) scannt der
Benutzer zunächst den Barcode 12F für die Position des Regals 20 und anschießend den Barcode 12B, der dem Behältnis 21 an der jeweiligen Position im Regal 20 zugewiesen ist. Über eine Software wird die Übereinstimmung überprüft und dem Werker 5 angezeigt. Somit ist sichergestellt, dass für den aktuellen Arbeitsschritt die richtigen Bauteile vorliegen.
In Figur 5 ist eine andere mögliche Ausführungsform eines Regals 20 mit mehreren Behältnissen 21 für Bauteile, aus denen die Bauteile geregelt einem
Produktionsprozess zugeführt werden können, dargestellt. Wie bereits in der
Beschreibung zu Figur 1 erwähnt, scannt der Werker 5 mit dem 1 D-/ 2D- Barcodescanner 10S im jeweiligen Arbeitsbereich einen Barcode 12B des
Behältnisses ein. In Abhängigkeit von dem gescannten Barcode 12B bekommt er Arbeitsanweisungen auf einem Display 7 am Arbeitsbereich 4 angezeigt. Der Werker 5 entnimmt daraufhin die entsprechenden Bauteile aus den Fächern 1 1 des
Vorratsregals 6 (hier nicht dargestellt). Jeden der Fächer 1 1 ist eine Bedieneinheit 8 für die Entnahme zugeordnet, die durch ein Lichtsignal anzeigt, aus welchem
Behältnis 21 die Bauteile entnommen werden müssen. Durch einen dem Behältnis 21 zugeordneten Lichtkegel 22 wird überprüft, ob der Werker 5 auch in das richtige
Behältnis 21 greift. Mit dem Scannen des Barcodes 12B auf dem Behältnis 21 quittiert der Werker 5 die Entnahme des Bauteils aus dem Behältnis 21 . Mit dem
erfindungsgemäßen System kann auf einfache Weise eine andere Anordnung oder Anzahl der Behältnisse 21 programmiert werden. Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen der Geräte 10,
Bedieneinheiten 8 oder 9 sowie der beispielhaft dargestellten Prozesse dienen lediglich zur Beschreibung und dem Verständnis der Erfindung. Mit der Erfindung ist es möglich auf einfache Weise beliebige Prozesse mit eine beliebigen Anzahl von Geräten und Funktionalitäten darzustellen. Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Einbindung der erfindungsgemäßen Middleware 30 in der Erstellung, Steuerung und Überwachung von Prozessabläufen auf der Seite des Prozessbereichs 50. Der Prozessbereich 50 ist bei dieser
beispielhaft dargestellten Ausführungsform eine dynamische Lagerhaltung. In einem IT-Bereich 40 eines Kunden sind Datenbanken, Software-Dienste, übergeordnete IT- Systeme, etc. vorgesehen. Bei der hier dargestellten Ausführungsform der
dynamischen Lagerhaltung sind im IT-Bereich 40 des Kunden eine Vielzahl von Elementen 40i, 402, ... , 40M (siehe Figur 7) vorgesehen, die Dienste, wie z.B. ein SAP- System (oder ein dem SAP ähnlicher Dienst), eine Planer-Software, etc., und
Datenbanken umfassen können. Die Dienste und die Datenbanken sind über
Schnittstellen 70 mit der Middleware 30 verbunden. Auf dem Prozessbereich 50 sind die für die dynamische Lagerhaltung erforderlichen Geräte vorgesehen. Die Geräte können z. B. die Bedieneinheiten 8 für die Entnahme, die Bedieneinheiten 9 für die Nachlieferung, mindestens einen 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S oder ein RFID-System 24 umfassen. In Figur 7 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration einer dynamischen Lagerverwaltung und der Einfachheit bezüglich Änderungen und Ergänzungen mittels der Middleware 30 gezeigt. Die Middleware 30 umfasst mehrere Dienste 30-i , 302, ... , 30K, die zur Erstellung von Prozessabläufen und zur Konfiguration aufgerufen werden können. Mindestens einer der Dienste 30-i , 302, ... , 30K, kann für die Erstellung von Prozessabläufen in der Lagerlogistik verwendet werden. Bei dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel kann mit der PVS aus der Middleware 30 ein Ablauf für die Lagerverwaltung (Einlagerung und/oder Auslagerung) erstellt werden. Das PVS enthält Dienste, ein graphisches User-Interface 62 (siehe Figur 8) und einen
Konfigurator. Daten für die Planung des Prozessablaufs (Planerdaten) bei der
Lagerverwaltung werden vom IT-Bereich 40 des Kunden in die Middleware 30 übernommen. Über das graphische User-Interface 62 kann ein Benutzer die
Verteilung der Behältnisse 21 für die in einem Produktionsprozess benötigten
Bauteile, in einem konfigurierten Regal 20K beliebig (nach prozessoptimierten
Bedingungen) verteilen. Diese Verteilung der Behältnisse 21 kann dann den Regalen
20 mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S und der Bedieneinheit 8 oder dem 1 D-/ 2D- Barcodescanner 10S alleine zugewiesen werden. Der Barcode 12B auf dem Behältnis
21 kennzeichnet die Bauteile in dem Behältnis 21.
Wenn das Regal 20 an der Position des Behältnisses 21 mit einer Bedieneinheit 8 für die Entnahme versehen ist, wird der Barcode 12B des Behältnisses 21 mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S gescannt und der Quittier-Taster 18 der Bedieneinheit 8 für die Entnahme gedrückt (hier nicht dargestellt). Somit ist das jeweilige Behältnis 21 mit den entsprechenden Bauteilen einer definierten Position im Regal 20 zugeordnet. Die neue Zuordnung kann dann automatisch zu einem Dienst, wie z. B. SAP, auf der Anwenderseite 40 überragen werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat das Regal 20 an der Position des
Behältnisses 21 eine Bedieneinheit 8 für die Entnahme und einen von einer
Detektoreinheit (nicht dargestellt) projizierten Lichtkegel 22. Für die Zuordnung der Position des Behältnisses 21 im Regal 20 wird der Barcode 12B des Behältnisses 21 mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S gescannt, der Quittier-Taster 18 der
Bedieneinheit 8 für die Entnahme gedrückt und durch den Lichtkegel 22 in das Behältnis 21 gegriffen. Somit ist das jeweilige Behältnis 21 mit den entsprechenden Bauteilen einer definierten Position im Regal 20 zugeordnet. Die neue Zuordnung kann dann automatisch zu einem Dienst, wie z. B. SAP, auf der Anwenderseite 40 überragen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das Regal 20 an der Position des
Behältnisses 21 einen Barcode 12F, der für die Position des Behältnisses 21 im Fach 1 1 steht. Für die Zuordnung der Position des Behältnisses 21 im Regal 20 wird der Barcode 12B des Behältnisses 21 mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S gescannt. Ebenso wird der Barcode 12F der Fachposition mit dem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S gescannt. Somit ist das jeweilige Behältnis 21 mit den entsprechenden Bauteilen einer definierten Position im Regal 20 zugeordnet. Die neue Zuordnung kann dann automatisch zu einem Dienst, wie z. B. SAP, auf der Anwenderseite 40 übertragen werden.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 100 zur Steuerung von mindestens einem Prozessablauf 1 10. Die Prozessabläufe 1 10 können sich
unterscheiden. Das System 100 besteht im Wesentlichen aus einem IT-Bereich 40 des Kunden, einer Middleware 30, einem Prozessbereich 50 und einem
Konfigurationsbereich 60. Der Prozessbereich 50 und der Konfigurationsbereich 60 sind jeweils über ein Netzwerk mit der Middleware 30 verbunden. Die Middleware 30 ist ebenfalls kommunikativ und bidirektional mit dem IT-Bereich 40 des Kunden verbunden. Der IT-Bereich 40 des Kunden umfasst mehrere Elemente 40i, 402, ... , 40M von denen die Middleware 30 Daten holt bzw. an die Middleware 30 Daten liefert. Die Elemente 40-I , 402, ... , 40M umfassen Datenbanken, wie z. B. Cloud, übergeordnete IT-Systeme, wie z. B. ERS, Manufacturing Execution System (MES), Just-in-time Prosuction (JIT) oder Produktionssteuerungen, wie z. B. speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Die Middleware 30 selbst umfasst mehrere Dienste 30-i, 302, 30K, die mit den
Elementen 40i, 402, ... , 40M des IT-Bereichs 40 des Kunden und dem Prozessbereich 50 und dem Konfigurationsbereich 60 kommunizieren.
Der Prozessbereich 50 umfasst mindestens einen Prozessablauf 1 10. Ein
Prozessablauf 1 10 kann gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Lagerlogistik 1 10LL, eine Fertigungslogistik 1 10FL oder ein Fertigungsprozess 1 10FP sein.
Die Lagerlogistik 1 10LL ist derart gestaltet, dass mehrere Bedieneinheiten 8 für die Entnahme und mehrere Bedieneinheiten 9 für die Nachlieferung an den Fächern (hier nicht dargestellt) eines Lagers angebracht sind. Über die Bedieneinheiten 8, 9 wird der Arbeiter zur positionsgenauen und positionsrichtigen Ein- bzw. Auslagerung angewiesen. Nicht richtige Ein- bzw. Auslagerungen können dokumentiert werden. Falls erforderlich können Fächer des Lagers beliebig zugeordnet werden. Die neue Zuordnung muss nur in dem Prozessablauf 1 10 niedergelegt werden. Die Fertigungslogistik 1 10FL ist derart gestaltet, dass mehrere Bedieneinheiten 8 für die Entnahme einem Vorratsregal 6 an einem Arbeitsplatz 4 zugeordnet sind. Ein Werker 5 erhält die Anweisung, welche Bauteile er aus den Fächern 1 1 entnehmen soll. Die Entnahme wird über die Bedieneinheiten 8 quittiert. Einer Kontrolle der richtigen Entnahme ist ebenfalls gegeben. Der Fertigungsprozess 1 10FP ist derart gestaltet, dass mehrere Bedieneinheiten 8 für die Bestätigung von ausgeführten und ggf. kontrollierten Arbeitsschritten vorgesehen sind.
Der Konfigurationsbereich 60 ermöglicht es, dass für den Prozessbereich 50 Prozessabläufe 1 10, wie z. B. der Lagerlogistik 1 1 OLL, der Fertigungslogistik 1 10FL oder dem Fertigungsprozess 1 10FP generiert und/oder geändert werden. Hierzu umfasst der Konfigurationsbereich 60 ein graphisches User-Interface 62, das z. B., mit mindestens einem Gerät 64i, 642, ... , 64P zur Visualisierung verbunden ist. Geräte zur Visualisierung 64i, 642, ... , 64P sind z. B. Monitore, LED-Anzeigen oder Touch- Bildschirme der verschiedensten Art. Der Middleware 30 kann ein Monitor 59 zur Prozessvisualisierung zugeordnet sein, der zur Darstellung der verschiedensten Informationen und/oder Daten aus oder für einen Prozessablauf 1 10 oder der Prozessabläufe 1 10 dient.
Figur 9 ist eine vergrößerte Darstellung der schematischen Darstellung des
Fertigungsprozesses 1 10FP aus Figur. 8. Der hier dargestellte Fertigungsprozess 1 10FP könnte z. B. an einem der Arbeitsplätze 4 der Fertigungsinsel 1 (siehe Figur 1 ) Anwendung finden. Für den hier dargestellten Fertigungsprozess 1 10FP werden als Geräte 10 z. B. eine Waage 10W und ein 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S verwendet. Den Bedieneinheiten 8 kann als Gerät 10 z. B. eine Lichtschranke oder ein Lichttaster 10L zugeordnet sein. Mittels der Lichtschranke oder dem Lichttaster 10L kann z. B. bestätigt werden, dass ein Arbeitsschritt an einem Produkt 3 abgeschlossen ist. Über entsprechende Schnittstellen 70 sind die Geräte 10 des Fertigungsprozess 1 10FP mit dem Master 120 verbunden. Die Verbindung der Geräte 10 mit dem Master 120 ist nur dann erforderlich, falls die eingebundenen Geräte 10 und/oder die Bedieneinheiten 8 nicht über Ethernet direkt mit der Middleware 30 kommunizieren können. Wie in Figur 8 beschrieben ist der Master 120 mit der Middleware 30 kommunikativ verbunden (hier nicht dargestellt).
Figur 10 ist eine vergrößerte Darstellung der schematischen Darstellung eines anderen Prozesses 1 10 der Fertigungslogistik 1 10FL aus Figur 8. Die hier dargestellte Fertigungslogistik 1 10FL könnte z. B. an einem der Arbeitsplätze 4 der Fertigungsinsel 1 (siehe Figur 1 ) Anwendung finden. Hier sind ebenfalls Bedieneinheiten 8 mit dem Master 120 verbunden, falls Sie nicht direkt mit der Middleware 30 über Ethernet kommunizieren können. Die Bedieneinheiten 8 können z. B. bei Entnahme eines Bauteils aus einem dem Arbeitsplatz zugeordneten Regal 20 (siehe Figur 1 ) betätigt werden. Einer der Bedieneinheiten 8 kann als Gerät eine Allzweckeingabe/-ausgabe (GPIO) 10G zugeordnet sein. An die Kontakte des GPIO können weitere Geräte 10 angeschlossen werden. Mit der Fertigungslogistik 1 10FL kann man über die für einen Fertigungsprozess benötigten Bauteile Buch führen und rechtzeitig mit der
Lagerlogistik 1 10LL eine Nachbestellung einleiten. Es sei hier nochmals ausdrücklich erwähnt, dass die in Figur 9 und 10 dargestellten Ausführungsformen der dargestellten Prozesse 1 10 lediglich zum Zwecke der
Beschreibung ausgewählter Beispiele dienen und nicht den Gegenstand der Erfindung beschränken sollen. So sind z. B. Prozesse 1 10 denkbar, bei denen z. B. alle Geräte 10 und/oder Bedieneinheiten 8 oder 9, welche als Slaves 130 bezeichnet werden können, über einen Master 120 mit der Middleware 30 kommunizieren. Ebenso sind Prozesse 1 10 denkbar, bei denen einige der Geräte 10 und/oder Bedieneinheiten 8 oder 9 über einen Master 120 mit der Middleware 30 kommunizieren und andere Geräte 10 und/oder Bedieneinheiten 8 oder 9 direkt über Ethernet mit der Middleware 30 kommunizieren. Ferner sind Prozesse 1 10 denkbar, bei denen alle Geräte 10 und/oder Bedieneinheiten 8 oder 9 direkt über Ethernet mit der Middleware 30 kommunizieren In Figur 11 ist eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform des graphischen User-Interface 62 zur Erstellung und/oder Änderung von
Prozessabläufen 1 10 gezeigt. Hierzu ist ein Monitor 63 in mindestens ein erstes Teilfenster 65 und ein zweites Teilfenster 66 unterteilt. Das erste Teilfenster 65 umfasst mehrere auswählbare Funktionsbausteine 51 -i , 512, ... , 51 K und mehrere auswählbare Gerätebausteine 52-i , 522, ... , 52L. Im zweiten Teilfenster 66 können aus den auswählbaren Funktionsbausteinen 51 -i , 512, ... , 51 K und den mehreren auswählbaren Gerätebausteinen 52-i , 522, ... , 52L verschiedene Prozessabläufe 1 10 erstellt, geändert und visualisiert werden, die aus Ablaufbausteinen 53-i , 532, ... , 53| bestehen. Die Ablaufbausteinen 53-i , 532, ... , 53| bestehen aus den
Funktionsbausteinen 51 -i , 512, ... , 51 K und den Gerätebausteine 521 , 522, ... , 52L, die für die Erstellung der Prozessabläufe 1 10 parametrisiert werden. In einem dritten Teilfenster 67 können die im zweiten Teilfenster 66 ausgewählten Ablaufbausteine 53-I , 532, ... , 53| parametrisiert werden. Den Ablaufbausteinen 53-i , 532, ... , 53| werden Werte und Eigenschaften zugewiesen, die für den jeweiligen Prozess 1 10 erforderlich sind.
Die Ablaufbausteine 53i , 532, ... , 53| werden über Transitionen 54i , 542, ... , 54| im graphischen User-Interface 62 miteinander verbunden. Durch die Transitionen 54-i , 542, ... , 54| wird der Ablauf im Prozess 1 10 definiert. In einem vierten Teilfenster 68 können Fehlermeldungen bei der Erstellung eines Prozessablaufs 1 10 angezeigt werden.
In Figur 12 ist eine schematische Darstellung der Einbindung eines Monitors 59 zur Steuerung eines Prozessablaufs 1 10 in der Produktion gezeigt. Der Prozessablauf 1 10 bzw. die Arbeitsvorbereitung kann an mindestens einem graphischen User- Interface 62 erfolgen. Die erstellten Prozessabläufe 1 10 werden in der Middleware 30 in einer dafür vorgesehen Datenbank (Dienst) oder der Cloud abgelegt. Die
Anbindung der Datenbank (Dienst) der Middleware 30 zu anderen Diensten der Middleware 30 erfolgt wahlweise über: XML/ASCII, ODBC, Socket-Streams, oder iDoc oder RFC. Mit den übrigen Diensten der Middleware 30 kann eine Steuerung des Monitors 59 erfolgen, so dass eine zentrale Verwaltung der Visualisierungen durchgeführt werden kann. Dazu sind Datenanbindungen zum IT-Bereich 40 des Kunden (Kundeninterface) und eine Anbindung an weitere Dienste der Middleware 30 vorgesehen.
Der Monitor 59 ist über eine geeignete Schnittstelle 70 an die Middleware 30 und die Cloud angebunden. Der Monitor 59 selbst ist über einen Eingang 71 z. B. mit einer Lichtschranke 90, einem Profinet/Profibus 91 , einem potentialfreien Eingang 92, einem RFID 93, einem A/D-Wandler 94 oder eine SPS 95 verbunden. Ebenso kann dem Monitor 59 ein Modem 96 zugeordnet sein. Die Ausgänge 72 des Monitors 59 können ein visueller Signalgeber 97, ein Lautsprecher 98 oder ein potentialfreier Ausgang 99 sein. Der Monitor 59 besitzt noch eine WLAN-Kommunikation 73.
Figur 13 ist eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des Monitor 59 für die Prozessvisualisierung zur Darstellung der verschiedensten
Informationen und/oder Daten aus oder für einen Prozessablauf 1 10. Zur Darstellung können auf dem Monitor 59 z. B. Webseiten 81 aus dem Internet, dem Intranet oder Newsticker eingebunden werden. Ebenso können Videos 82 für Montageanleitungen oder Sicherheitsanweisungen eingebunden werden. Es kann auch ein Feld 83 zur Darstellung beliebiger Informationen, wie z. B. Text, Bilder, Datum und/oder Uhrzeit, eingebunden werden. Auf dem Monitor 59 kann auch die dynamische Taktzeit 84 in einem frei skalierbaren Bereich angezeigt werden. In einer Tabelle 85 können
Auswertungen hinsichtlich der Effektivität der einzelnen Tagesschichten angezeigt werden. In einem ersten Statusmeldungsfeld 86 kann über Schalteingänge einer SPS oder von Lichtschranken informiert werden. In einem zweiten Statusmeldungsfeld 87 können Statusmeldungen über Analog-/Digitalsignale und die Anbindung von
Peripherie, wie z. B. Signallampen oder Lautsprecher dargestellt werden. In einem Informationsfeld 88 kann ein frei editierbarer Onlinetext, wie z. B. Störmeldungen oder allgemeine Hinweise gegeben werden. Bilddaten 89 können in Form von pixel- oder vektorbasierten Graphikformaten, wie z.B. BMP, JPG oder GIF, eingebunden werden. Eine entsprechende Software ermöglicht dem Anwender die freie und
applikationsspezifische Erstellung und Verwaltung von dynamischen Präsentationen für den Monitor 59. Auf dem Monitor 59 werden z. B. dem Werker die Informationen und Anweisungen für den Produktionsprozess angezeigt. Eine graphische
Bedieneroberfläche dient zur freien Erstellung von dynamisierbaren Templates. Auf dem konfigurierten Monitor 59, der in mehrere Bereiche unterteilt sein kann, können z. B. Webseiten und/oder Videos, dynamische Taktzeitskalen, Statistiken, Graphiken, etc. eingebunden werden.
Ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes System wird in Figur 14 dargestellt. Dabei scannt der Werker 5 mit einem 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S (Gerät 10) einen
Barcode 12 ein und bekommt, abhängig vom Barcode 12, entweder die
Arbeitsanweisung zum Bauen eines Produkts A oder eine Anweisung zum
Zusammenbauen eines Produkts B. Diese Arbeitsanweisung wird an einem Monitor 59 für die Prozessvisualisierung angezeigt. Der Werker 5 entnimmt daraufhin die entsprechenden Bauteile aus den Fächern 1 1 des Vorratsregals 6, die ihm z. B. durch Bedieneinheiten 8 angezeigt werden (siehe hierzu Figur 5) und baut das Produkt A oder B zusammen. Hat der Arbeiter das Soll von z. B. 100 Produkten erreicht, muss er den Arbeitsplatz verlassen und der 1 D-/ 2D-Barcodescanner 10S wird nicht mehr gebraucht. Ist das Soll noch nicht erreicht, sollte der Arbeiter einen weiteren Barcode 12 einlesen und der Ablauf beginnt von neuem.
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung einer Ausführungsform beschrieben. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste:
1 , H 12, ... , 1 N Fertigungsinsel
2 Lager
3 Produkt
4 Arbeitsplatz
5 Werker
6 Vorratsregal
7 Display
8 Bedieneinheit für die Entnahme
9 Bedieneinheit für die Nachlieferung
10 Gerät
10L Lichtschranke oder ein Lichttaster
10S 1 D-/ 2D-Barcodescanner
10G Allzweckeingabe/-ausgabe
10W Waage
1 1 Fach
12 Barcode
12B Barcode Behältnis
12F Barcode Fachposition
13 Regalwagen
14 Arbeiter
15 Leuchtring
16 Display
17 Inkrement-Taster
18 Dekrement-Taster
19 Quittier-Taster
20 Regal
20K konfiguriertes Regal
21 Behältnis
22 Lichtkegel
24 RFI D-System
30 Middleware 30i, 302, 30K Dienst
40 IT-Bereich des Kunden
40i, 402, ... , 40 Element
50 Prozessbereich
5 1 , 512, -■■ , 51 K Funktionsbaustein 52-I , 522l ... , 52L Gerätebaustein
53!, 532, ... , 53| Ablaufbaustein
54!, 542, ... , 54| Transition
59 Monitor
60 Konfigurationsbereich
62 graphisches User-Interface
63 Monitor
64!, 642, ... , 64P Monitor
65 erstes Teilfenster
66 zweites Teilfenster
67 drittes Teilfenster
68 viertes Teilfenster
70 Schnittstelle
71 Eingang
72 Ausgang
73 WLAN-Kommunikation
81 Webseiten
82 Videos
83 Feld
84 dynamische Taktzeit
85 Tabelle
86 erstes Statusmeldungsfeld
87 zweites Statusmeldungsfeld
88 Informationsfeld
89 Bildaten
90 Lichtschranke
91 Profinet/Profibus
92 potentialfreier Eingang 93 RFID
94 A/D-Wandler
95 SPS
96 Modem
97 Signalgeber
98 Lautsprecher
99 potentialfreier Ausgang
100 System
1 10 Prozessablauf
1 1 OLL Lagerlogistik
1 10FL Fertigungslogistik 1 10FP Fertigungsprozess 120 Master
130 Slave

Claims

Patentansprüche
System (100) zum Steuern, Erstellen und Ändern von Prozessabläufen (1 10) umfassend:
• einen IT-Bereich (40) des Kunden mit mehreren Daten liefernden und/oder Daten empfangenden Elementen (40-i, 402, ... , 40M);
• einen Prozessbereich (50), in dem mindestens ein Prozessablauf (1 10) implementiert ist, der aus Ablaufbausteinen (53-i, 532, ... , 53K) aufgebaut ist;
• einen Konfigurationsbereich (60) mit mindestens einem graphischen User- Interface (62), mit dem der Prozessablauf (1 10) erstellbar und/oder änderbar ist;
• eine Middleware (30), die mehrere Dienste (30-i, 302, 30K) umfasst, die kommunikativ mit den Elementen (40-i, 402, ... , 40M) des Anwenderbereichs (40), dem Prozessbereich (50) und dem Konfigurationsbereich (60) verbunden ist.
System (100) nach Anspruch 1 , wobei die Ablaufbausteine (53-i, 532, ... , 53K) aus Funktionsbausteinen (51 -i, 512, ... , 51 K) und Gerätebausteinen (52-i, 522, ... , 52L) bestehen, und die Ablaufbausteine (53-i, 532, ... , 53K) über Transitionen (54i, 542, ... , 54|) miteinander verbunden sind.
System (100) nach Anspruch 1 , wobei das graphische User-Interface (62) ein Monitor (63) ist, der in mindestens ein erstes Teilfenster (65) und ein zweites Teilfenster (66) unterteilt ist, wobei das erste Teilfenster (65) mehrere auswählbare Funktionsbausteine (51 -i, 512, ... , 51 K) und mehrere auswählbare Gerätebausteine (52-i, 522, ... , 52L) umfasst und im zweiten Teilfenster (66) aus Ablaufbausteinen (53-i, 532, ... , 53K), die aus den auswählbaren
Funktionsbausteinen (51 -i, 512, ... , 51 K) und den mehreren auswählbaren Gerätebausteinen (52-i , 522, ... , 52L) bestehen, verschiedene Prozessabläufe (1 10) erstell- änder- und visualisierbar sind.
4. System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein
Prozessablauf (1 10) einen Master (120) umfasst, wenn mindestens ein Slave (130) ein Kommunikationsprotokoll verwendet, das keine unmittelbare
Kommunikation mit der Middleware (30) zulässt und wobei jeder Master (120) mehrere Schnittstellen (70) umfasst, über die die Slaves (130) mit dem Master (120) verbunden sind und der Master über eine geeignete Schnittstelle (70) mit mindestens einem Dienst (30-i , 302, 30K) der Middleware (30) verbunden ist.
5. System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 - 3, wobei ein
Prozessablauf (1 10) derart ausgestaltet ist, dass alle Slaves (130) direkt und unmittelbar über ein Kommunikationsprotokoll mit der Middleware (30) kommunizieren.
6. System (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Slaves (130) in den Prozessen (1 10) Bedieneinheiten (8) für die Entnahme und/oder
Bedieneinheiten (9) für die Nachlieferung und/oder Geräte (10) umfassen können.
7. Verfahren zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen (1 10), umfassend die folgenden Schritte:
• dass über ein graphisches User- Interface (62) eines Konfigurationsbereichs (60) mindestens ein Prozessablauf (1 10) an Hand der in einer Middleware (30) hinterlegten Funktionsbausteine (51 -i , 512, ... , 51 K) und
Gerätebausteine (52-i , 522, ... , 52L) erstellt oder geändert wird;
• dass der mindestens eine Prozessablauf (1 10) der Middleware (30)
übergeben und dort gespeichert wird; und
• dass der mindestens eine Prozessablauf (1 10) zur Ausführung in einem Prozessbereich (50) aus der Middleware (30) abgerufen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Erstellen und/oder Ändern eines jeden Prozessablaufs (1 10) derart durchgeführt wird, dass aus mindestens einem ersten Teilfenster (65) mindestens ein Funktionsbaustein (51 -i, 512, ... , 51 K) und mindestens ein Gerätebaustein (52-i, 522, ... , 52L) ausgewählt und in
mindestens einem zweiten Teilfenster (66) als ein Ablaufbaustein (53-i,
532, ... ,53|) dargestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in mindestens einem dritten Teilfenster (67) einem aus dem zweiten Teilfenster (66) ausgewählten Ablaufbaustein (53-i, 532, ... ,53|) Eigenschaften und Werte zugewiesen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei Transitionen (54i , 542, 54|) die Ablaufbausteine (53-i, 532, ... ,53|) eines Prozesses (1 10) verbinden, so dass der Ablauf des Prozesses definiert wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei die
mehreren, auswählbaren Gerätebausteine (52-i, 522, ... , 52K) eine Vielzahl von Bedieneinheiten (8) für die Entnahme und/oder Bedieneinheiten (9) für die Nachlieferung und/oder verschiedenen Geräten (10) umfassen, die als Slaves (130) fungieren, wobei den Slaves (130) mehrere Eigenschaften oder
Parameter, wie z.B. IP-Adresse, Port oder Startzeichen zugewiesen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei ein Prozessablauf (1 10) derart gestaltet ist, dass mindestens ein Slave (130) des Prozessablaufs (1 10), der ein
Kommunikationsprotokoll verwendet, das keine unmittelbare Kommunikation mit der Middleware (30) zulässt, mit einem Master (120) kommunikativ miteinander verbunden wird, wobei der Master (120) mehrere Schnittstellen (70) umfasst und der Master (120) mit der Middleware (30) verbunden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei ein Prozessablauf (1 10) derart gestaltet ist, dass die Slaves (130) des Prozessablaufs (1 10) ein Kommunikationsprotokoll verwenden, das eine unmittelbare Kommunikation mit der Middleware (30) zulässt, wobei die Slaves unmittelbar mit der Middleware (30) verbunden sind.
14. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Middleware (30) mit einem IT-Bereich (40) des Kunden kommunikativ verbunden ist, und ein bidirektionaler
Datenaustausch zwischen dem IT-Bereich (40) des Kunden und der
Middleware (30) durchgeführt wird.
15. Computerprogrammprodukt zum Erstellen und Ändern von Prozessabläufen (1 10), wobei das Computerprogrammprodukt mehrere Programmanweisungen aufweist, die auf einem oder mehreren computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass
• auf einem graphischen User-Interface (62) mindestens ein Prozessablauf (1 10) an Hand von in einer Middleware (30) hinterlegten
Funktionsbausteinen (51 -i, 512, ... , 51 K) und Gerätebausteinen (52-i, 522, ... , 52L) definierbar ist, wobei Ablaufbausteine (53-i, 532, ... , 5|) aus
Funktionsbausteinen (51 -i, 512, ... , 51 K) und Gerätebausteinen (52-i, 522, ... , 52L) bestehen, die über Transitionen (54-i, 542, ... , 54|) miteinander verbunden sind;
• der erstellte Prozessablauf (1 10) einem Prozessbereich (50) zugewiesen wird, wobei die Middleware (30) kommunikativ mit dem Prozessbereich (50) verbunden ist; und
• Daten aus dem mindestens einen Prozessablauf (1 10) des
Prozessbereichs (50) über die Middleware (30) an Elemente (40-i, 402, ... , 40M) eines IT-Bereichs (40) eines Kunden gesendet werden und Daten aus den Elementen (40-i, 402, ... , 40M) des IT-Bereichs (40) über die Middleware (30) von dem mindestens einen Prozessablauf (1 10) des Prozessbereichs (50) abrufbar sind.
16. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14, wobei der Prozessablauf (1 10) in einem zweiten Teilfenster (66) des graphischen User-Interface (62) darstellbar ist und die Transitionen (54-i, 542, ... , 54|) die Ablaufbausteine (53-i, 532, ... , 53K) durch Pfeile verbinden und so den Prozessablauf (1 10) definieren.
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