WO2018104380A1 - Verfahren zur rechnergestützten erzeugung von digitalen eingabedaten für ein planungsprogramm - Google Patents

Verfahren zur rechnergestützten erzeugung von digitalen eingabedaten für ein planungsprogramm Download PDF

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WO2018104380A1
WO2018104380A1 PCT/EP2017/081671 EP2017081671W WO2018104380A1 WO 2018104380 A1 WO2018104380 A1 WO 2018104380A1 EP 2017081671 W EP2017081671 W EP 2017081671W WO 2018104380 A1 WO2018104380 A1 WO 2018104380A1
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input data
planning
computer
product
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PCT/EP2017/081671
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Sebastian Albrecht
Stephan Grimm
Daniel MEYER-DELIUS DI VASTO
Maja MILICIC BRANDT
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the computer-aided generation of digital input data for a planning program.
  • the invention further relates to a method and a device for the computer-aided control of a production process.
  • the invention relates to a computer program or a computer program product.
  • the invention is in the technical field of production planning and a computer-based control of a production process based thereon for producing a product composed of several partial products in a production system.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for the computer-aided generation of digital input data for a planning program, so that even complex production processes can be controlled by the planning program.
  • the inventive method is used for computer-aided generation of digital input data for a planning program for planning a production process for producing a product composed of several predetermined partial products in a given production system of several predetermined technical components that are involved in the production process.
  • a planning program for planning a production process for producing a product composed of several predetermined partial products in a given production system of several predetermined technical components that are involved in the production process.
  • the concept of producing a product is to be understood broadly. This may be, for example, the manufacture or assembly of a product. It may also be the production of a product via various chemical processes.
  • Involved in the production process technical components are those devices that are needed to carry out the production process ⁇ . In particular, these are actuators, such as robots or robotic units, as well as possibly sensors that monitor the production process.
  • At least one ontology is provided in digital form, wherein the generation of the ontology itself is not part of the method.
  • the ontology contains general production knowledge, system-specific knowledge and product-specific knowledge.
  • the overall production of knowledge can be used for several different producti ⁇ onsreae.
  • the system-specific knowledge is specific to the given technical components of the given production system.
  • the product-specific knowledge for the given sub-products of the product to be produced is specific.
  • the digital input data for the planning program is generated using a reasoner, ie based on inference in the form of computer-aided reasoning.
  • the reasoner determines from the at least one ontology allowed configurations that are part of the digital input data.
  • An ever ⁇ stays awhile allowed configuration comprising a possible combination in the production process, at least a partial product and at least one technical component, which with the at least interacts a partial product, and at least one attribute associated with this combination.
  • An attribute is a specific feature in relation to the considered combination of partial product or partial products and technical component or technical components.
  • the inventive method is characterized in that information about Legally ⁇ te configurations are derived in a pre-processing prior to the actual design of a production process, whereby the search space for the computer-aided directions, which then processes the input data is significantly reduced. In this way, the planning of a production process when the production system is started up is significantly shortened. In addition, due to the upstream determination of permitted configurations, even larger planning problems can be efficiently planned by the computer-aided planner and thus with complex production processes appropriately controlled ⁇ to.
  • the invention further has the advantage that by an appropriate structuring of the ontology in general, sys ⁇ temspezifisches and product-specific knowledge, the generation of the digital input data can be performed easily and efficiently.
  • the at least one ontology comprises an OWL ontology.
  • OWL ontology
  • both a planning domain description and a planning problem description are generated as part of the generation of the digital input data.
  • the digital input data includes a planning domain description and a planning problem description.
  • the planning domain description describes executable actions in the given production system, whereas the planning problem description contains the allowed configurations and possibly further facts about these configurations.
  • a jewei ⁇ celled executable action in the above scheduling domain description preferably comprises a set of one or more pre-conditions for the execution of each action, as well as a set of one or more effects that result from the execution of the operation.
  • the invention relates to a device for the computer-aided generation of digital input data for a planning program for planning a
  • the device comprises at least an ontology in digital form, which maintains production general knowledge, system-specific knowledge and product-specific knowledge ⁇ ent.
  • the overall production of knowledge can be used for several different union under ⁇ production systems.
  • the system-specific knowledge is specific to the given technical components of the given production system.
  • the apparatus further comprises means for generating the digital input data for the scheduler using a reasoner, wherein the reasoner determines from the at least one ontology allowed configurations that are part of the digital input data.
  • a respective allowable configuration includes a potential in the production process combination of at least a portion of product and minimum ⁇ a technical component, which interacts with the at least ⁇ a partial product, and a combination of Nati ⁇ on attribute associated.
  • the apparatus just described the present invention is preferably arranged before ⁇ for performing one or more preferred embodiments of the process according to the invention.
  • the invention further relates to a method for computer-aided control of a production process for produ ⁇ decorate one of a plurality of predetermined partial products together quantitative translated product in a given production system from a plurality of predetermined technical components which are involved in the production process.
  • input data for a planning program are generated with the above-described method for the computer-aided generation of digital input data before the predetermined production system is put into operation.
  • the planning program is executed by using the input data and an initial configuration of the given production system, thereby obtaining a production plan with which the production process is subsequently executed in the given production system.
  • the above term of the initial configuration represents the current state of the production system with the existing part ⁇ products and technical components.
  • the concept of the initial configuration is to be distinguished from the permitted configurations defined above.
  • the initial configuration includes, among other things, the positions and orientations of partial products as well as the occupancy of technical components with partial products.
  • the invention further relates to a device for computer-aided control of a production process for producing a product composed of several partial products in a given production system from a plurality of predetermined technical components which are involved in the production system.
  • the device comprises a Pla ⁇ calculation program as well as the above described device for computer-assisted generation of digital input data for the scheduling program.
  • the planning program and the Device for the computer-aided generation of digital input data for carrying out the above-described method for the computer-aided control of a production process.
  • the invention further relates to a computer program with a program code for carrying out the method according to the invention for the computer-aided generation of digital input data or for carrying out the method according to the invention for the computer-aided control of a production process or preferred variants of these methods, when the program code is executed on a computer.
  • the invention further comprises a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to the invention for the computer-aided generation of digital input data or for carrying out the method according to the invention for the computer-aided control of a production process or preferred variants of these methods, if the program code is executed on a computer becomes.
  • FIG. 1 is a schematic representation illustrating the implementation of a method according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a procedural
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the derivation of new facts from allowed configurations in FIG.
  • the four wheels of the toy vehicle are pairwise mounted on two axes, in which, in a series of United ⁇ method steps and then the per ⁇ tries axles are used with the wheels attached to the body of the toy vehicle.
  • the method shown in FIG. 1 is composed of an offline phase and an online phase.
  • the offline phase is carried out prior to commissioning of the production system to together ⁇ menbau of the toy vehicle and ends with the production of suitable input data for a computer-aided design program.
  • the online phase which begins with the commissioning ⁇ sioning of the production system, the computer-aided design ⁇ program is executed based on the previously generated input data taking into account the current Confi- guration of the production system.
  • the thus ge ⁇ nerATOR plan is then used in the production of the game ⁇ compelling vehicles to control its assembly suitable.
  • the starting point of the method of FIG. 1 is an ontology
  • semantic knowledge about the production system and the product to be produced is stored in the form of digital data.
  • the semantic knowledge may, for example, be stored based on the ontology language OWL already mentioned above.
  • Fig. 2 shows schematically the structure of the ontology ON of FIG. 1.
  • the ontology represents a size of the input here be ⁇ registered procedure and has been pre-generated using expert knowledge. The generation of the ontology is thus not part of the herein described procedural ⁇ proceedings.
  • BK general production knowledge specified
  • ES Equipment Specific
  • a domain represents the production ⁇ tion saved which ⁇ meets the considered production system be.
  • the production divisions can be categorized in different ways. For example, the production ⁇ tion savings can tion in process automation and Fabrikautomatisie- and are divided also in other subcategories.
  • the three layers BK, ES and PS are separated by horizontal dashed lines.
  • the knowledge in ontology about nodes in the form of rectangles and arrows arranged therebetween is indicated purely schematically.
  • the actual Onto ⁇ logy thereby contains a significantly larger number of nodes and intermediate arrows.
  • the arrows represent dependencies between the nodes.
  • the individual nodes represent different features.
  • the nodes include technical components CO in the production system, which are used in the production of the product, as well as sub-products TP, which are involved in the considered production process.
  • the reference symbols CO and TP are provided with the reference symbols CO and TP.
  • the technical components are u. a robotic units in the production system and the partial products are both Marinapro ⁇ -products as well as resulting in the production process intermediate products (for example, an axis with the attached thereto wheels).
  • the product-specific layer PS only partial products TP are not necessarily included as nodes. can be. Rather, such a layer may also contain technical components CO, provided that it is specifically adapted to handle a particular sub-product.
  • the system-specific layer may contain not only components CO, but possibly also the partial products, for example, information which properties may have to handle a partial product for a particular technical ⁇ compo nent.
  • the ontology of Fig. 2 divides the knowledge contained therein in addition to the layers BK, ES PS and also in the models EM, SKM, POM and a PRM, which are separated by vertical dashed Li ⁇ nien.
  • the model EM Equipment Model
  • SKM Skill Model
  • EM Equipment Model
  • SKM Skill Model
  • EM Equipment Model
  • SKM Skill Model
  • These skills are basic functions in the form of encapsulated programs, which can be executed by components in the production system.
  • the skills represent nodes in the model SKM.
  • some skills in the model SKM are indicated by reference symbol SK.
  • the production steps represent nodes in the model PRM. By way of example, some production steps in the model PRM are designated by the reference symbol PR.
  • a technical component in the form of a toy vehicle body holding device is a category of a holding device. in which the partial product (ie the body) can be used only from one direction.
  • the subproducts body, axle and wheels are subproducts of the "atomic workpiece" category, ie the subproducts are starting products in the production process under consideration which do not consist of further subproducts.
  • Fig. 1 In the context of the method of Fig. 1 are generated by means of a Ge ⁇ nerators PI input data IN for a planning program PL.
  • the invention is characterized in that this Eingabeda ⁇ th using a reasoner RE, that is derived based on inference (ie computer-aided conclude from the cytology ON.
  • the Reasoner RE determined from the ontology ON allowable configurations which in Fig. 1 with AC are designated.
  • These configurations are constituents ⁇ part of the digital input data iN.
  • a allowed configuration is characterized in that it with the at least interacts possible in the observed production process combination of at least a partial product and at least one technical component wel ⁇ che a partial product, and at least one attribute associated with this combination.
  • a further second reasoning step is performed, which derives further facts from the previously determined permitted configurations. These facts are denoted by reference FA in FIG.
  • the generator PI RE is thus before OWNER ⁇ placing it in service of the production system reaches a suitable pre-processing in an offline phase to derive in advance contained in the ontology knowledge for the upcoming production process using the reasoner.
  • the planning program gets a simpler problem description for the planning, which is based on simple facts and not on complex axioms, whereby the plan can be drawn up by the planning program becomes much simpler and can be done with fewer resources and in less time.
  • the input data IN generated via the generator PI is composed of a planning domain description DD and of a planning problem description PD.
  • the planning domain description is a declarative software artifact that reflects general planning knowledge in the form of actions AT executable in the production system. Respective actions consist of a set of prerequisites for the execution of the action, as well as a set of effects produced by the action. Preferably, this information is stored in a scheduler-specific formalism, e.g. filed the already mentioned language PDDL.
  • the input data IN further includes the scheduling problem description PD, which is also a declarative software artifact.
  • the planning problem description is by a
  • the An ⁇ initial state contains the above-described allowable configurations AC and the facts FA to these configurations.
  • the final state represents a formatted task description.
  • the planning problem description PD can also be represented, for example, by the language PDDL.
  • Planning problem description PD When starting up the production system that input data is supplied to IN a planning program ⁇ PL.
  • a known Cottagespro ⁇ program such as the well-known computer-aided planner Fast Downward be used.
  • the scheduler processes the input data along with an initial configuration of the currently considered production system.
  • the term initial configuration is different from the above Concept of allowed configurations or initial state.
  • the initial configuration describes the current state of the production system with the available technical components, output products and their locations.
  • the planning program PL then generates a production plan PP, on the basis of which the production of the product is subsequently controlled.
  • FIG. 3 An example of a permitted configuration and facts derived therefrom is shown in FIG.
  • Axis AX has an upward orientation.
  • An accessible orientation of the combination of axis AX and axle support AF is towards the bottom of the
  • An example of an action AT which may be included in the scheduling domain description DD of Fig. 1, is the action "pick,” which specifies the picking of a workpiece by a manipulator
  • the action must be carried out using only permitted configurations in the form of possible connections between the workpiece and the manipulator.
  • a preprocessing is created, which provides using a simple reasoning Problembeschrei ⁇ environment for use by a computerized planner.
  • a structured ontology is used, which divides knowledge about the production process into general knowledge, specific knowledge and system-specific knowledge.
  • the input data generated by the method according to the invention enable the rapid execution of a corresponding planning program when the product is started up. tion system. As a result, the production process can be started quickly and adapted to new configurations, even with short delays.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten (IN) für ein Planungsprogramm (PL) zum Planen eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebenen Teilprodukten (TP) zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten (CO), welche am Produktionsprozess beteiligt sind. Erfindungsgemäß ist zumindest eine Ontologie (ON) in digitaler Form bereitgestellt, welche allgemeines Produktionswissen (BK), systemspezifisches Wissen (ES) und produktspezifisches Wissen (PS) enthält, wobei das allgemeine Produktionswissen für mehrere unterschiedliche Produktionsprozesse verwendbar ist, wobei das systemspezifische Wissen (ES) für die vorgegebenen technischen Komponenten (CO) des vorgegebenen Produktionssystems spezifisch ist und wobei das produktspezifische Wissen (PS) für die vorgegebenen Teilprodukte (TP) spezifisch ist. Die digitalen Eingabedaten (IN) für das Planungsprogramm (PL) werden im erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung eines Reasoners (RE) generiert, wobei der Reasoner (RE) aus der zumindest einen Ontologie (ON) erlaubte Konfigurationen (AC) ermittelt, welche Bestandteil der digitalen Eingabedaten (IN) sind, wobei eine jeweilige erlaubte Konfiguration (AC) eine im Produktionsprozess mögliche Kombination (AFC) aus zumindest einem Teilprodukt (AX) und zumindest einer technisehen Komponente (AF), welche mit dem zumindest einen Teilprodukt (AX) wechselwirkt, sowie zumindest ein der Kombination zugeordnetes Attribut (t) umfasst.

Description

Beschreibung
Verfahren zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten für ein Planungsprogramm
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten für ein Planungsprogramm. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses .
Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm bzw. ein Computerprogrammprodukt.
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Produktionsplanung sowie einer darauf basierenden rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren Teilprodukten zusammengesetzten Produkts in einem Produktionssystem.
Um Produktionssysteme flexibel für die Herstellung unter¬ schiedlicher Produkte einzusetzen, sind aus dem Stand der Technik rechnergestützte Planungsprogramme (auch als Planer bezeichnet) bekannt, die bei Inbetriebnahme des Produktions¬ systems ausgeführt werden. Basierend auf entsprechenden Ein¬ gabedaten, welche u. a. das herzustellende Produkt und das Produktionssystem charakterisieren, wird durch das Planungs- programm ein Produktionsplan erzeugt, der die einzelnen erforderlichen Produktionsschritte sowie benötigten Ausgangs¬ produkte und daraus resultierenden Zwischenprodukte spezifi¬ ziert. Durch Ausführung des Produktionsplans wird dann das entsprechende Produkt im Produktionssystem hergestellt.
Im Stand der Technik werden rechnergestützte Planer beschrie¬ ben, die auf Ontologien zugreifen, welche das Wissen über das herzustellende Produkt bzw. dessen Teilprodukte und das hier- für verwendete Produktionssystem repräsentieren. Dabei kann der Planer über sog. Reasoning ( Schlussfolgern) weiteres Wissen aus der Ontologie ableiten. Die derzeitigen Ansätze zur rechnergestützten Planung eines Produktionsprozesses unter Verwendung von Ontologien sind sehr komplex und erfordern einen sehr großen Rechenaufwand, so dass diese Technologie derzeit nur für einfach aufgebaute Produktionsaufgaben eingesetzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten für ein Planungsprogramm zu schaffen, so dass durch das Planungsprogramm auch komplexe Produktionsprozesse gesteuert werden kön- nen.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche ge¬ löst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert .
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten für ein Planungsprogramm zum Planen eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebenen Teilprodukten zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten, welche am Produktionsprozess beteiligt sind. Hier und im Folgenden ist der Begriff des Produzieren eines Produkts weit zu verstehen. Es kann sich hierbei z.B. um die Fertigung bzw. den Zusammenbau eines Produkts handeln. Ferner kann es sich auch um die Herstellung eines Produkts über verschiedene chemische Prozesse handeln. Die am Produktionsprozess beteiligten technischen Komponenten sind solche Geräte, welche zur Durchführung des Produktions¬ prozesses benötigt werden. Insbesondere handelt es sich um Aktoren, wie z.B. Roboter oder robotische Einheiten, sowie ggf. auch um Sensoren, die den Produktionsprozess überwachen. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist zumindest eine Ontologie in digitaler Form bereitgestellt, wobei die Generierung der Ontologie selbst nicht Bestandteil des Verfahrens ist. Die Ontologie enthält allgemeines Produktionswissen, systemspezi- fisches Wissen und produktspezifisches Wissen. Das allgemeine Produktionswissen ist für mehrere unterschiedliche Produkti¬ onsprozesse verwendbar. Das systemspezifische Wissen ist für die vorgegebenen technischen Komponenten des vorgegebenen Produktionssystems spezifisch. Demgegenüber ist das produkt- spezifische Wissen für die vorgegebenen Teilprodukte des zu produzierenden Produkts spezifisch.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die digitalen Eingabedaten für das Planungsprogramm unter Verwendung eines Reasoners generiert, d. h. basierend auf Inferenz in der Form von rechnergestütztem Schlussfolgern . Der Reasoner ermittelt aus der zumindest einen Ontologie erlaubte Konfigurationen, welche Bestandteil der digitalen Eingabedaten sind. Eine je¬ weilige erlaubte Konfiguration umfasst eine im Produktions- prozess mögliche Kombination aus zumindest einem Teilprodukt und zumindest einer technischen Komponente, welche mit dem zumindest einen Teilprodukt wechselwirkt, sowie zumindest ein dieser Kombination zugeordnetes Attribut. Ein Attribut ist dabei ein bestimmtes Merkmal in Bezug auf die betrachtete Kombination aus Teilprodukt bzw. Teilprodukten und technischer Komponente bzw. technischen Komponenten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Vorverarbeitungsschritt vor der eigentlichen Planung eines Produktionsprozesses Informationen über erlaub¬ te Konfigurationen abgeleitet werden, wodurch der Suchraum für den rechnergestützten Planer, der anschließend die Eingabedaten verarbeitet, wesentlich verkleinert wird. Auf diese Weise wird die Planung eines Produktionsprozesses bei Inbe- triebnahme des Produktionssystems deutlich verkürzt. Darüber hinaus können aufgrund der vorgeschalteten Ermittlung von erlaubten Konfigurationen auch größere Planungsprobleme durch den rechnergestützten Planer effizient geplant werden und so- mit auch komplexe Produktionsprozesse geeignet gesteuert wer¬ den. Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass durch eine geeignete Strukturierung der Ontologie in allgemeines, sys¬ temspezifisches und produktspezifisches Wissen die Erzeugung der digitalen Eingabedaten einfach und effizient durchgeführt werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die zumindest eine Ontologie eine OWL-Ontologie . Eine solche On- tologie beruht auf der bekannten Ontologiesprache OWL (Web
Ontology Language) . Bei dieser Sprache handelt es sich um ei¬ ne Spezifikation des W3C-Konsortiums .
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform wer- den mittels des obigen Reasoners nicht nur die erlaubten Kon¬ figurationen abgeleitet. Vielmehr werden für zumindest einen Teil der erlaubten Konfigurationen zusätzlich weitere Fakten zu der jeweiligen erlaubten Konfiguration durch Schlussfol- gern ermittelt. Auf diese Weise enthalten die Eingabedaten für das Planungsprogramm mehr vorab generiertes Wissen, so dass die rechnergestützte Planung noch effizienter durchge¬ führt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah- rens werden im Rahmen der Generierung der digitalen Eingabedaten sowohl eine Planungs-Domänen-Beschreibung als auch eine Planungs-Problem-Beschreibung erzeugt. Mit anderen Worten enthalten die digitalen Eingabedaten eine Planungs-Domänen- Beschreibung und eine Planungs-Problem-Beschreibung. Die Pla- nungs-Domänen-Beschreibung beschreibt im vorgegebenen Produktionssystem ausführbare Aktionen, wohingegen die Planungs- Problem-Beschreibung die erlaubten Konfigurationen und ggf. weitere Fakten zu diesen Konfigurationen enthält. Eine jewei¬ lige ausführbare Aktion in der obigen Planungs-Domänen- Beschreibung umfasst vorzugsweise einen Satz von einer oder mehreren Vorbedingungen für die Ausführung der jeweiligen Aktion sowie einen Satz von einem oder mehreren Effekten, welche aus der Ausführung der jeweiligen Aktion resultieren. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform basieren die Eingabedaten für das Planungsprogramm auf der an sich bekannten PDDL-Sprache (PDDL = Planning Domain Description Langua- ge) . Diese Sprache kann von einer Vielzahl von rechnerge¬ stützten Planern verarbeitet werden.
Neben dem oben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digita- len Eingabedaten für ein Planungsprogramm zum Planen eines
Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vor¬ gegebenen Teilprodukten zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten, welche am Produktionsprozess betei- ligt sind. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Ontologie in digitaler Form, welche allgemeines Produktionswissen, systemspezifisches Wissen und produktspezifisches Wissen ent¬ hält. Das allgemeine Produktionswissen ist für mehrere unter¬ schiedlichen Produktionssysteme verwendbar. Das systemspezi- fische Wissen ist für die vorgegebenen technischen Komponenten des vorgegebenen Produktionssystems spezifisch. Das pro¬ duktspezifische Wissen ist für die vorgegebenen Teilprodukte spezifisch . Die Vorrichtung umfasst ferner ein Mittel zur Generierung der digitalen Eingabedaten für das Planungsprogramm unter Verwendung eines Reasoners, wobei der Reasoner aus der zumindest einen Ontologie erlaubte Konfigurationen ermittelt, welche Bestandteil der digitalen Eingabedaten sind. Eine jeweilige erlaubte Konfiguration umfasst eine im Produktionsprozess mögliche Kombination aus zumindest einem Teilprodukt und zu¬ mindest einer technischen Komponente, welche mit dem zumin¬ dest einen Teilprodukt wechselwirkt, sowie ein der Kombinati¬ on zugeordnetes Attribut.
Die soeben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist vor¬ zugsweise zur Durchführung einer oder mehrerer bevorzugter Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses zum Produ¬ zieren eines aus mehreren vorgegebenen Teilprodukten zusam- mengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten, welche am Produktionsprozess beteiligt sind.
Im Rahmen dieses Verfahrens werden vor Inbetriebnahme des vorgegebenen Produktionssystems Eingabedaten für ein Planungsprogramm mit dem oben beschriebenen Verfahren zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten generiert.
Anschließend wird bei Inbetriebnahme des vorgegebenen Produk- tionssystems das Planungsprogramm unter Verwendung der Eingabedaten und einer Anfangskonfiguration des vorgegebenen Produktionssystems ausgeführt, wodurch ein Produktionsplan erhalten wird, mit dem anschließend der Produktionsprozess im vorgegebenen Produktionssystem ausgeführt wird.
Der obige Begriff der Anfangskonfiguration stellt den aktuellen Zustand des Produktionssystems mit den vorhandenen Teil¬ produkten und technischen Komponenten dar. Der Begriff der Anfangskonfiguration ist dabei zu unterscheiden von den oben definierten erlaubten Konfigurationen. Die Anfangskonfiguration umfasst u.a. die Positionen und Orientierungen von Teilprodukten sowie die Belegung von technischen Komponenten mit Teilprodukten . Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren Teilprodukten zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten, welche am Produk- tionssystem beteiligt sind. Die Vorrichtung umfasst ein Pla¬ nungsprogramm sowie die oben beschriebene Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten für das Planungsprogramm. Dabei sind das Planungsprogramm und die Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses eingerichtet.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten oder zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses bzw. bevorzugter Varianten dieser Verfahren, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten oder zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses bzw. bevorzugter Varianten dieser Verfahren, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche die Durchfüh- rung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer im Verfah
der Fig. 1 verwendeten Ontologie; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung, welche die Ableitung von neuen Fakten aus erlaubten Konfigurationen im
Rahmen einer Ausführungsform der Erfindung verdeut- licht . Nachfolgend wird eine Variante des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens erläutert. Dabei wird zur Verdeutlichung bestimmter Verfahrensschritte auf ein Verfahren zur Herstellung eines
Spielzeugfahrzeugs verwiesen, bei dem in einer Folge von Ver¬ fahrensschritten die vier Räder des Spielzeugfahrzeugs paarweise an zwei Achsen angebaut werden und anschließend die je¬ weiligen Achsen mit den angebauten Rädern in die Karosserie des Spielzeugfahrzeugs eingesetzt werden.
Das in Fig. 1 gezeigte Verfahren setzt sich aus einer Offline-Phase und einer Online-Phase zusammen. Die Offline-Phase wird vor der Inbetriebnahme des Produktionssystems zum Zusam¬ menbau des Spielzeugfahrzeugs durchgeführt und endet mit der Erzeugung geeigneter Eingabedaten für ein rechnergestütztes Planungsprogramm. In der Online-Phase, welche mit der Inbe¬ triebnahme des Produktionssystems beginnt, wird das rechner¬ gestützte Planungsprogramm basierend auf den zuvor generierten Eingabedaten unter Berücksichtigung der aktuellen Konfi- guration des Produktionssystems ausgeführt. Der hierdurch ge¬ nerierte Plan wird anschließend bei der Produktion der Spiel¬ zeugfahrzeuge verwendet, um dessen Zusammenbau geeignet zu steuern . Ausgangspunkt des Verfahrens der Fig. 1 ist eine Ontologie
ON, in der semantisches Wissen über das Produktionssystem und das herzustellende Produkt in der Form von digitalen Daten gespeichert ist. Das semantische Wissen kann beispielsweise basierend auf der bereits oben erwähnten Ontologie-Sprache OWL abgelegt sein.
Fig. 2 zeigt schematisiert den Aufbau der Ontologie ON der Fig. 1. Die Ontologie stellt eine Eingangsgröße des hier be¬ schriebenen Verfahrens dar und wurde vorab unter Verwendung von Expertenwissen generiert. Die Generierung der Ontologie ist somit nicht Bestandteil des hier beschriebenen Verfah¬ rens . Die Ontologie ist in drei Schichten aufgeteilt, nämlich eine Schicht BK, welche allgemeines Produktionswissen spezifiziert (BK = Background Knowledge) , eine Schicht ES, welches system¬ spezifisches Wissen über das Produktionssystem spezifiziert (ES = Equipment Specific) , sowie eine Schicht PS, welche pro¬ duktspezifisches Wissen über die im Rahmen der Herstellung des Produkts verwendeten Teilprodukte spezifiziert (PS = Pro- duct Specific) . Das allgemeine Produktionswissen gemäß der Schicht BK stellt dabei Domänenwissen über die Art des Pro- duktionsprozesses dar. Eine Domäne repräsentiert die Produk¬ tionssparte, welche das betrachtete Produktionssystem be¬ trifft. Die Produktionssparten können auf unterschiedliche Weise kategorisiert werden. Beispielsweise können die Produk¬ tionssparten in Prozessautomatisierung und Fabrikautomatisie- rung und auch noch in weitere Unterkategorien eingeteilt werden .
In dem Diagramm der Fig. 2 sind die drei Schichten BK, ES und PS über horizontale gestrichelte Linien voneinander getrennt. Zur Veranschaulichung ist rein schematisch das Wissen in der Ontologie über Knoten in der Form von Rechtecken und dazwischen angeordneten Pfeilen angedeutet. Die tatsächliche Onto¬ logie enthält dabei eine wesentlich größere Anzahl an Knoten und dazwischen liegenden Pfeilen. Die Pfeile geben Abhängig- keiten zwischen den Knoten wieder. Die einzelnen Knoten stellen verschiedene Merkmale dar. Unter anderem umfassen die Knoten technische Komponenten CO im Produktionssystem, die bei der Herstellung des Produktes verwendet werden, sowie auch Teilprodukte TP, die am betrachteten Produktionsprozess beteiligt sind. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur einige der Knoten mit den Bezugszeichen CO und TP versehen. Die technischen Komponenten sind u. a robotische Einheiten im Produktionssystem und Teilprodukte sind sowohl Ausgangspro¬ dukte als auch im Produktionsprozess entstehende Zwischenpro- dukte (z.B. eine Achse mit den daran angebauten Rädern) .
Es ist zu beachten, dass in der produktspezifischen Schicht PS nicht zwangsläufig nur Teilprodukte TP als Knoten enthal- ten sein können. Vielmehr kann eine solche Schicht auch technische Komponenten CO enthalten, sofern diese spezifisch zur Handhabung eines bestimmten Teilprodukts angepasst ist. In gleicher Weise kann auch die systemspezifische Schicht nicht nur Komponenten CO enthalten, sondern ggf. auch Teilprodukte, beispielsweise eine Information, welche Eigenschaften ein zu handhabendes Teilprodukt für eine bestimmte technische Kompo¬ nente aufweisen darf. Die Ontologie aus Fig. 2 teilt das darin enthaltene Wissen neben den Schichten BK, ES und PS auch in die Modelle EM, SKM, POM und PRM ein, welche über vertikale gestrichelte Li¬ nien voneinander getrennt sind. Das Modell EM (EM = Equipment Model) repräsentiert Wissen über das Produktionssystem (d.h. dessen Hardware und Ressourcen) . Das Modell SKM (SKM = Skill Model) repräsentiert allgemeines und spezielles Wissen über sog. Skills des Produktionssystems. Bei diesen Skills handelt es sich um Basisfunktionen in der Form von gekapselten Programmen, welche durch Komponenten im Produktionssystem aus- führbar sind. Die Skills repräsentieren Knoten in dem Modell SKM. Beispielhaft sind einige Skills in dem Modell SKM mit Bezugszeichen SK angedeutet.
Das Modell POM (POM = Product Model) repräsentiert allgemei- nes und spezielles Wissen über verarbeitbare Teilprodukte (d.h. Ausgangsprodukte, verwendete Materialien sowie Zwi¬ schenprodukte) . Das Modell PRM (PRM = Process Model) be¬ schreibt im Produktionsprozess ausführbare Produktionsschrit¬ te und deren Abhängigkeiten. Die Produktionsschritte reprä- sentieren Knoten in dem Modell PRM. Beispielhaft sind einige Produktionsschritte in dem Modell PRM mit Bezugszeichen PR bezeichnet .
Über die mit den Pfeilen repräsentierten Abhängigkeiten in der Ontologie ON wird beispielsweise eine Kategorisierung be¬ schrieben. Zum Beispiel stellt eine technische Komponente in der Form einer Haltevorrichtung für die Karosserie eines Spielzeugfahrzeugs eine Kategorie von Haltevorrichtung dar, in der das Teilprodukt (d. h. die Karosserie) nur aus einer Richtung eingesetzt werden kann. Ferner stellen die Teilprodukte Karosserie, Achse und Räder Teilprodukte der Kategorie „atomisches Werkstück" dar, d. h. die Teilprodukte sind im betrachteten Produktionsprozess Ausgangsprodukte, welche sich nicht aus weiteren Teilprodukten zusammensetzen.
Im Rahmen des Verfahrens der Fig. 1 werden mittels eines Ge¬ nerators PI Eingabedaten IN für ein Planungsprogramm PL erzeugt. Erfindungswesentlich ist dabei, dass diese Eingabeda¬ ten unter Verwendung eines Reasoners RE, d. h. basierend auf Inferenz (d. h. rechnergestütztem Schlussfolgern, aus der Cytologie ON abgeleitet werden. Dabei ermittelt der Reasoner RE aus der Ontologie ON erlaubte Konfigurationen, welche in Fig. 1 mit AC bezeichnet sind. Diese Konfigurationen sind Bestand¬ teil der digitalen Eingabedaten IN. Eine erlaubte Konfiguration zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine im betrachteten Produktionsprozess mögliche Kombination aus zumindest einem Teilprodukt und zumindest einer technischen Komponente, wel¬ che mit dem zumindest einen Teilprodukt wechselwirkt, sowie zumindest ein dieser Kombination zugeordnetes Attribut um- fasst .
In der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Reasoning-Schritt zur Ermittlung der erlaubten Konfigurationen ein weiterer zweiter Reasoning-Schritt durchgeführt, welcher weitere Fakten aus dem zuvor ermittelten erlaubten Konfigurationen ableitet. Diese Fakten sind in Fig. 1 mit Bezugszeichen FA bezeichnet. Mittels des Generators PI wird somit unter Verwendung des Reasoners RE vor der eigent¬ lichen Inbetriebnahme des Produktionssystems eine geeignete Vorverarbeitung in einer Offline-Phase erreicht, um bereits vorab in der Ontologie enthaltenes Wissen für den anstehenden Produktionsprozess abzuleiten. Dies hat den Vorteil, dass das Planungsprogramm in der anschließenden Online-Phase eine einfachere Problembeschreibung für die Planung erhält, welche auf einfachen Fakten und nicht auf komplexen Axiomen beruht, wodurch die Erstellung des Plans durch das Planungsprogramm wesentlich einfacher wird und mit weniger Ressourcen und in kürzerer Zeit durchgeführt werden kann.
Die über den Generator PI erzeugten Eingabedaten IN setzen sich aus einer Planungs-Domänen-Beschreibung DD sowie aus einer Planungs-Problem-Beschreibung PD zusammen. Die Planungs- Domänen-Beschreibung ist ein deklaratives Softwareartefakt, welches allgemeines Planungswissen in der Form von im Produktionssystem ausführbaren Aktionen AT wiedergibt. Jeweilige Aktionen bestehen aus einem Satz von Vorbedingungen für die Ausführung der Aktion sowie einem Satz von durch die Ausführung der Aktion hervorgerufenen Effekten. Vorzugsweise werden diese Informationen in einem Planer-spezifischen Formalismus, wie z.B. der bereits eingangs erwähnten Sprache PDDL abge- legt.
Neben der Planungs-Domänen-Beschreibung DD umfassen die Eingabedaten IN ferner die Planungs-Problem-Beschreibung PD, bei der es sich ebenfalls um ein deklaratives Softwareartefakt handelt. Die Planungs-Problem-Beschreibung ist durch einen
Anfangszustand und einen Zielzustand charakterisiert. Der An¬ fangszustand enthält die oben beschriebenen erlaubten Konfigurationen AC sowie die Fakten FA zu diesen Konfigurationen. Der Endzustand stellt eine formatierte Aufgabenbeschreibung dar. In Analogie zu der Planungs-Domänen-Beschreibung DD kann die Planungs-Problem-Beschreibung PD z.B. auch durch die Sprache PDDL repräsentiert werden.
Als Ergebnis der Offline-Phase erhält man somit die Eingabe- daten IN mit der Planungs-Domänen-Beschreibung DD und der
Planungs-Problem-Beschreibung PD. Bei Inbetriebnahme des Produktionssystems werden diese Eingabedaten IN einem Planungs¬ programm PL zugeführt. Hierzu kann ein bekanntes Planungspro¬ gramm, wie z.B. der bekannte rechnergestützte Planer Fast- Downward, eingesetzt werden. Das Planungsprogramm verarbeitet die Eingabedaten zusammen mit einer Anfangskonfiguration des gerade betrachteten Produktionssystems. Der Begriff der Anfangskonfiguration ist dabei zu unterscheiden von dem obigen Begriff der erlaubten Konfigurationen bzw. des Anfangszustands. Die Anfangskonfiguration beschreibt den aktuellen Zustand des Produktionssystems mit den verfügbaren technischen Komponenten, Ausgangsprodukten sowie deren Orten. In an sich bekannter Weise erzeugt das Planungsprogramm PL dann einen Produktionsplan PP, auf dessen Basis anschließend die Herstellung des Produkts gesteuert wird.
Zur Verdeutlichung ist in Fig. 3 ein Beispiel einer erlaubten Konfiguration und von daraus abgeleiteten Fakten wiedergegeben. Die erlaubte Konfiguration ist in Fig. 3 als Knoten „AFC" bezeichnet, dem eine technische Komponente in der Form einer Achsen-Haltevorrichtung AF, ein Teilprodukt in der Form einer Achse AX sowie das Attribut t zugeordnet ist (t = top) . Der Pfeil hE in Fig. 1 betrifft die Eigenschaft, dass der Knoten AFC die Achsen-Haltevorrichtung AF umfasst (hE = hasEquipment ) . Der Pfeil hW betrifft die Eigenschaft, dass der Knoten AFC als Werkstück die Achse AX umfasst (hW = hasWorkpiece) . Das Attribut t (t = top) beschreibt die Eigen- schaff, dass die Kombination aus Achsen-Befestigung AF und
Achse AX eine Ausrichtung nach oben hat. Die Ausrichtung wird dabei durch den Pfeil hO (hO = hasOrientation) repräsentiert.
Im Rahmen der Produktion eines Spielzeugfahrzeugs ist es so- mit eine zulässige Konfiguration, dass die Achsen-Haltevorrichtung mit darin eingesetzter Achse nach oben hin ausgerichtet ist. Über den oben beschriebenen Reasoner wird diese erlaubte Konfiguration abgeleitet. Ferner werden mit dem Reasoner die in Fig. 3 dargestellten weiteren Fakten abgelei- tet, welche die erlaubten Einsetzrichtungen der Achse in die Haltevorrichtung sowie die zugängliche Orientierung der Kombination aus Achsen-Haltevorrichtung und Achse wiedergeben. Konkret werden folgende Fakten abgeleitet: - Eine erlaubte Einsetzrichtung der Achse ist von deren Unterseite, wobei die erlaubte Einsetzrichtung in Fig. 3 mit alO (alO = allowslnsertOrientation) und die Unterseite mit bo (bo = bottom) bezeichnet ist. Eine erlaubte Einsetzrichtung der Achse ist von deren Vorderseite, wobei die erlaubte Einsetzrichtung in Fig. 3 mit alO (alO = allowslnsertOrientation) und die Vorderseite mit fr (fr = front) bezeichnet ist.
- Eine erlaubte Einsetzrichtung der Achse ist von deren
Rückseite, wobei die erlaubte Einsetzrichtung in Fig. 3 mit alO (alO = allowslnsertOrientation) und die Rückseite mit ba (ba = back) bezeichnet ist.
Eine zugängliche Orientierung der Kombination aus Achse AX und Achsen-Haltevorrichtung AF ist hin zur Unterseite der
Kombination, wobei die zugängliche Orientierung in Fig. 1 mit hAO (hAO = hasAccessibleOrientation) und die Untersei¬ te mit bo (bo = bottom) bezeichnet ist. Die zugängliche Orientierung zeigt an, welche Seite der Kombination aus Achse und Achsen-Haltevorrichtung im Produktionsprozess zugänglich ist.
Ein Beispiel einer Aktion AT, welche in der Planungs-Domänen- Beschreibung DD der Fig. 1 enthalten sein kann, ist die Akti- on „pick", welche die Aufnahme eines Werkstücks durch einen Manipulator spezifiziert. Die Aktion enthält Vorbedingungen, die für die Durchführung der Aktion gegeben sein müssen, sowie daraus resultierende Effekte. Für die Aktion dürfen nur erlaubte Konfigurationen in der Form von möglichen Verbindun- gen zwischen Werkstück und Manipulator verwendet werden.
Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird in einem Offline-Verfahren vor der Inbetriebnahme eines Produktionssystems eine Vorverarbeitung geschaffen, welche unter Verwendung von Reasoning eine einfache Problembeschrei¬ bung zur Verwendung durch ein rechnergestützten Planer liefert. Dabei wird eine strukturierte Ontologie eingesetzt, welche das Wissen über den Produktionsprozess in allgemeines Wissen, spezifisches Wissen und systemspezifisches Wissen einteilt. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren generierten Eingabedaten ermöglichen die schnelle Durchführung eines entsprechenden Planungsprogramms bei Inbetriebnahme des Produk- tionssystems . Hierdurch kann der Produktionsprozess schnell gestartet werden und auch mit kurzen Verzögerungen an neue Konfigurationen angepasst werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten (IN) für ein Planungsprogramm (PL) zum Planen eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebenen Teilprodukten (TP) zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten (CO) , welche am Produktionspro- zess beteiligt sind, wobei
- zumindest eine Ontologie (ON) in digitaler Form bereitge¬ stellt ist, welche allgemeines Produktionswissen (BK) , systemspezifisches Wissen (ES) und produktspezifisches Wissen (PS) enthält, wobei das allgemeine Produktionswis¬ sen für mehrere unterschiedliche Produktionsprozesse ver- wendbar ist, wobei das systemspezifische Wissen (ES) für die vorgegebenen technischen Komponenten (CO) des vorgegebenen Produktionssystems spezifisch ist und wobei das pro¬ duktspezifische Wissen (PS) für die vorgegebenen Teilpro¬ dukte (TP) spezifisch ist;
- die digitalen Eingabedaten (IN) für das Planungsprogramm (PL) unter Verwendung eines Reasoners (RE) generiert werden, wobei der Reasoner (RE) aus der zumindest einen Ontologie (ON) erlaubte Konfigurationen (AC) ermittelt, welche Bestandteil der digitalen Eingabedaten (IN) sind, wobei eine jeweilige erlaubte Konfiguration (AC) eine im Produk- tionsprozess mögliche Kombination (AFC) aus zumindest ei¬ nem Teilprodukt (AX) und zumindest einer technischen Komponente (AF) , welche mit dem zumindest einen Teilprodukt (AX) wechselwirkt, sowie zumindest ein der Kombination zu- geordnetes Attribut (t) umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ontologie (ON) eine OWL-Ontologie umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest einen Teil der erlaubten Konfigurationen (AC) mittels des Reasoners (RE) weitere Fakten (FA) zu der jeweiligen erlaubten Konfiguration (AC) abgeleitet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Generierung der digitalen Eingabedaten (IN) eine Planungs-Domänen-Beschreibung (DD) er- zeugt wird, welche im vorgegebenen Produktionssystem ausführbare Aktionen (AT) beschreibt, sowie eine Planungs-Problem- Beschreibung (PD) , welche die erlaubten Konfigurationen (AC) enthält .
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das eine jeweilige ausführbare Aktion (AT) umfasst:
einen Satz von einer oder mehreren Vorbedingungen für die
Ausführung der jeweiligen Aktion (AT) und
einen Satz von einem oder mehreren Effekten, welche aus der Ausführung der jeweiligen Aktion (AT) resultieren.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabedaten (IN) für das Planungs¬ programm (PL) auf der PDDL-Sprache basieren.
7. Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten (IN) für ein Planungsprogramm (PL) zum Planen eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebenen Teilprodukten (TP) zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten (CO) , welche am Produktionspro- zess beteiligt sind, umfassend
zumindest eine Ontologie (ON) in digitaler Form, welche allgemeines Produktionswissen (BK) , systemspezifisches Wissen (ES) und produktspezifisches Wissen (PS) enthält, wobei das allgemeine Produktionswissen für mehrere unterschiedliche Produktionsprozesse verwendbar ist, wobei das systemspezifische Wissen (BK) für die vorgegebenen technischen Komponenten (CO) des vorgegebenen Produktionssystems spezifisch ist und wobei das produktspezifische Wissen
(PS) für die vorgegebenen Teilprodukte (TP) spezifisch ist ; ein Mittel (PI) zur Generierung der digitalen Eingabedaten (IN) für das Planungsprogramm (PL) unter Verwendung eines Reasoners (RE) , wobei der Reasoner (RE) aus der zumindest einen Ontologie (ON) erlaubte Konfigurationen (AC) ermit- telt, welche Bestandteil der digitalen Eingabedaten (IN) sind, wobei eine jeweilige erlaubte Konfiguration (AC) ei¬ ne im Produktionsprozess mögliche Kombination (AFC) aus zumindest einem Teilprodukt (AX) und zumindest einer tech¬ nischen Komponente (AF) , welche mit dem zumindest einen Teilprodukt (AX) wechselwirkt, sowie zumindest ein der
Kombination zugeordnetes Attribut (t) umfasst.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 6 eingerichtet ist.
9. Verfahren zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebe¬ nen Teilprodukten (TP) zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten (CO) , welche am Produktionsprozess beteiligt sind, wobei
vor Inbetriebnahme des vorgegebenen Produktionssystems Eingabedaten für ein Planungsprogramm (PL) mit einem Ver- fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 rechnergestützt erzeugt werden und
bei Inbetriebnahme des vorgegebenen Produktionssystems das Planungsprogramm (PL) unter Verwendung der Eingabedaten (IN) und einer Anfangskonfiguration des vorgegebenen Pro- duktionssystems ausgeführt wird, wodurch ein Produktions¬ plan (PP) erhalten wird, mit dem anschließend der Produk¬ tionsprozess im vorgegebenen Produktionssystem ausgeführt wird .
10. Vorrichtung zur rechnergestützten Steuerung eines Produktionsprozesses zum Produzieren eines aus mehreren vorgegebe¬ nen Teilprodukten (TP) zusammengesetzten Produkts in einem vorgegebenen Produktionssystem aus mehreren vorgegebenen technischen Komponenten (CO) , welche am Produktionsprozess beteiligt sind, wobei die Vorrichtung ein Planungsprogramm
(PL) sowie eine Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten (IN) für das Planungsprogramm (PL) nach Anspruch 7 oder 8 umfasst und wobei das Planungsprogramm
(PL) und die Vorrichtung zur rechnergestützten Erzeugung von digitalen Eingabedaten zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 eingerichtet sind.
11. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder nach Anspruch 9, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.
12. Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenles¬ baren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder nach An¬ spruch 9, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird .
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