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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung von Massivplattenwerkstücken,
insbesondere von Massivholz- und Verbundvollmaterialplatten.
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Die
Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Verarbeitung von Massivplattenwerkstücken,
insbesondere von Massivholzplatten, mit einer Kennzeichnung.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Kennzeichnung von Massivplattenwerkstücken,
insbesondere von Massivholzplatten.
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Außerdem
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Massivplattenwerkstücken,
insbesondere von Massivholzplatten, mit einer Kennzeichnung.
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Zudem
betrifft die Erfindung eine Verwendung eines RFID-Tags zur Kennzeichnung
von Massivplatten in einem mehrstufigen Verarbeitungsprozess.
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Nicht
zuletzt betrifft die Erfindung ein Massivplattenwerkstück,
insbesondere eine Massivholzplatte mit einer Kennzeichnung.
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Bei
Produktionsprozessen mit mehreren Verarbeitungsstufen werden Werkstücke
innerhalb einer Individualfertigung in mehreren Schritten verarbeitet und
zwischen verschiedenen Fertigungsschritten häufig zwischengelagert,
insbesondere um Rüstzeiten an weiterverarbeitenden Stationen
zu reduzieren. Hierzu werden aus unterschiedlichen Kommissionen, Aufträgen,
Projekten etc. Werkstücke ähnlicher Struktur,
Dimension, Material oder anderen Eigenschaften zwischengelagert
oder gepoolt, um sie dann auftragsneutral weiter zu verarbeiten.
Um die Werkstücke anschließend den einzelnen Aufträgen
wieder zuzuführen, ist es bekannt, die Werkstücke
für eine Identifikation zu kennzeichnen, zum Beispiel durch entsprechende
Kennzeichnungsmittel.
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Aus
dem Stand der Technik ist allgemein die Verwendung von Kennzeichnungsmitteln
wie Etiketten, Barcodes, Aufdrucke, Inkjet-Codes und dergleichen
für verschiedene Anwendungen bekannt.
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Die
Kennzeichnungsmittel und Kennzeichnungsverfahren gemäß dem
Stand der Technik weisen jedoch den Nachteil auf, dass die einzelnen Werkstücke
nur aufwendig wiederzuerkennen sind, oftmals manuell gehandhabt
werden müssen und folglich auch fehlerhaft nachfolgenden
Arbeitsschritten zugeführt werden. Insbesondere bei Plattenmaterialien
ist eine Kennzeichnung mit entsprechenden Kennzeichnungsmitteln
in nachfolgenden Verarbeitungsschritten oftmals störend
und muss beispielsweise bei einem Lackieren oder dergleichen vor
dem entsprechenden Verarbeitungsschritt entfernt werden. Gerade
auch bei mechanischen Einflüssen werden die Kennzeichnungen
oftmals beschädigt, sodass eine Erkennung oder Identifizierung
der Werkstücke nicht oder nur schwer möglich ist.
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Auch
bei einer Montage ist die Zuordnung von Werkstücken dann
kaum noch möglich. Gerade auch bei ähnlichen Werkstücken
kommt es ohne ausreichende Kennzeichnung zu Verwechslungen, sodass
die Werkstücke vertauscht oder lageverkehrt montiert werden.
Gerade bei hohem Arbeitsaufkommen, komplexen Aufträgen
und optisch ähnlichen Werkstücken, die innerhalb
einer Verarbeitung Oberflächenveränderungen zum
Beispiel durch Beschichten, Furnieren, Lackieren und dergleichen
erfahren, ist ein fehlerfreies Handhaben dann kaum noch zu realisieren.
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Analoges
gilt auch für den Versand, in der Kommissionierung oder
der Endmontage, bei denen es ohne ausreichende Kennzeichnung zu
Fehl- und Falschlieferungen sowie Fehlmontagen kommen kann.
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Eine übergeordnete
Prozessverfolgung ist, wenn überhaupt, nur mit hohem Aufwand
möglich.
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Im
Bereich der holzverarbeitenden Produktion mit weitestgehend gleichen
Prozessschritten werden vereinzelt in industriell zu fertigenden
Hohlwerkstücken, RFID-Tags in den Hohlräumen angeordnet. Für
Massiv- oder Vollwerkstücke, die keinen entsprechenden
Hohlraum zur Anordnung der RFID-Tags aufweisen, eignet sich dieses
Verfahren nicht.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Kennzeichnung und zur Verarbeitung eines
Vollmaterials, insbesondere eines Massivplattenwerkstücks
zu schaffen, bei welchem eine Kennzeichnung von außen an
dem Werkstück angebracht wird, ohne dass dadurch nachfolgende
Bearbeitungsschritte nachteilig beeinflusst werden.
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Diese
und weitere Aufgaben werden gelöst durch die Verfahren
mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 5 und 6, die Einrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 12, die Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 15, die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs
17 und das Massivplattenwerkstück mit den Merkmalen des
Anspruchs 19.
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Die
technische Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein Verfahren zur
Kennzeichnung von Massivplattenwerkstücken, insbesondere
von Massivholzplatten, die Schritte Einbringen einer Ausnehmung
in das Massivplattenwerkstück und Anordnen eines RFID-Tags
an der Ausnehmung, sodass der RFID-Tag ohne wesentlichen Überstand
in der Ausnehmung angeordnet ist, umfasst.
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Als
Massivplattenwerkstück werden im Zusammenhang mit der Erfindung
plattenförmige, massive Werkstücke aus Holz, Glas,
Kunststoff, Verbundwerkstoffen und/oder anderen Materialien bezeichnet.
Unter dem Begriff Holz werden im Zusammenhang mit der Erfindung
unter anderem Vollholz, Faserholz, Holzverbundwerkstoffe oder andere
Materialien zusammengefasst. Unter dem Begriff Massivplattenwerkstück
fallen auch Vollmaterialplattenwerkstücke aus Verbundmaterial,
sogenannte Verbundvollmaterialplatten.
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RFID
(engl. Radio Frequency Identification) steht für eine Kennzeichnung
bzw. eine Identifizierung mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen.
Ein RFID-System umfasst üblicherweise einen oder mehrere
Transponder, welche an dem zu kennzeichnenden Gegenstand, d. h.
vorliegend an dem Massivplattenwerkstück, angebracht werden,
sowie einem Lesegerät zum Auslesen der Transponder-Kennung.
Eine Baueinheit des Transponders wird auch als Tag bezeichnet. Der
RFID-Tag ist in einer Ausgestaltung auf einer Trägerfolie
angeordnet, welche auch die mit dem Transponder verbundene Antenne aufnimmt.
Die Ausdehnung der Trägerfolie kann dabei die Größe
der Ausnehmung überragen, wobei jedoch die Trägerfolie
nur eine geringe Dicke aufweist, sodass die Trägerfolie
eine Handhabung des Werkstücks nicht beeinträchtigt.
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Ein
RFID-Tag erlaubt eine individuelle Kennzeichnung verschiedener Massivplattenwerkstücke. Dabei
kann eine gewünschte Information betreffend das Massivplattenwerkstück,
dessen Verarbeitung und/oder dessen Bestimmung nach der Verarbeitung auf
dem RFID-Tag bereits vor einem Anbringen des RFID-Tags an dem Massivplattenwerkstück
gespeichert oder abgelegt werden.
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Durch
Anbringen des RFID-Tags in einer Ausnehmung stört der Tag
den Prozessablauf zur Verarbeitung des Massivplattenwerkstücks,
insbesondere der Massivholzplatte, nicht oder zumindest nicht wesentlich.
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In
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass die Ausnehmung in einer Seitenfläche des Massivplattenwerkstücks
eingebracht wird. Als Seitenfläche wird dabei im Zusammenhang
mit der Erfindung eine Schmalseite eines plattenförmigen
Werkstücks oder dergleichen bezeichnet. Durch Einbringen
der Ausnehmung in einer Seitenfläche ist es möglich,
die Werkstücke platzsparend übereinander gestapelt
zu lagern, ohne dass durch die Lagerung die RFID-Tags beschädigt
werden. Außerdem ist auch im gelagerten Zustand ein einfaches
Auslesen von Informationen aus dem RFID-Tag möglich. Ein
Lagern erfolgt in einer Ausgestaltung auf einer Logistikkomponente.
Als Logistikkomponente werden im Zusammenhang mit der Erfindung
Vorrichtungen zum Lagern und/oder Transportieren der Werkstücke
bezeichnet, beispielsweise Transportbehälter, Paletten,
Wagen oder dergleichen. In einer Ausgestaltung wird die Logistikkomponente
ebenfalls mit einer Kennzeichnung versehen, beispielsweise wird
an der Logistikkomponente ebenfalls ein RFID-Tag angebracht. Die
Logistikkomponente weist in einer Ausgestaltung eine Schreib-/Lese-Einheit
auf.
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In
einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass die Ausnehmung mittels Prägen eingebracht
wird. Unter dem Begriff Prägen wird dabei im Zusammenhang
mit der Erfindung auch ein Lochen verstanden. Ein Prägen kann
passiv oder aktiv erfolgen, d. h. je nach Gestaltung wird das Werkstück
und/oder ein Werkzeug zum Einbringen der Ausnehmung bewegt. Die
Auswahl des Verfahrens erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit der
Bauform, der benötigten Vertiefung und/oder des Materials.
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In
noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass die Ausnehmung in das Massivplattenwerkstück
an eine definierte Position eingebracht wird und die Informationen über
die Position auf dem einzubringenden RFID-Tag abgelegt werden. Durch
die definierte Position der Ausnehmung ist ein Referenzpunkt für
eine weitere Ver arbeitung des Massivplattenwerkstücks gegeben,
welcher in nachfolgenden Verarbeitungsschritten ausgelesen werden
kann und so auf einfache Weise zur Verfügung gestellt wird.
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Die
technische Lehre der Erfindung sieht weiter vor, dass ein Verfahren
zur Verarbeitung von Massivplattenwerkstücken, insbesondere
von Massivholzplatten, mit einem RFID-Tag, insbesondere einem in
einer Ausnehmung des Massivplattenwerkstücks angeordneten
RFID-Tags, die Schritte Einlesen von auf dem RFID-Tag abgelegten
Verarbeitungsinformationen, Verarbeiten des Massivplattenwerkstücks
unter Berücksichtigung der eingelesenen Verarbeitungsinformationen
und Ablegen von Informationen umfassend Informationen über
den Verarbeitungsvorgang umfasst. Als Verarbeiten wird im Zusammenhang
mit der Erfindung jegliche Art der Verarbeitung, Bearbeitung, des
Transports zwischen einzelnen Verarbeitungsstationen oder dergleichen bezeichnet,
durch welche sich beispielsweise eine Form, eine Beschaffenheit
der Oberfläche, ein Lagerort oder andere Eigenschaften
des Werkstücks ändern. Zu jedem Zeitpunkt der
Produktion ist es dabei möglich, Informationen für
einen Verarbeitungs- und/oder Produktionsschritt durch Auslesen
des RFID-Tags zu erhalten, den Verarbeitungsschritt entsprechend
dieser Informationen durchzuführen und die geänderten
Informationen über das Werkstück wieder auf diesem
abzulegen.
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Die
technische Lehre der Erfindung sieht weiter vor, dass Verfahren
zum mehrstufigen Verarbeiten von Massivplattenwerkstücken
in einem Produktionsprozess, insbesondere von Massivholzplatten
in einem holzverarbeitenden Produktionsprozess, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Massivplattenwerkstücks und mehrstufige
Verarbeitung des Massivplattenwerkstücks, vorgesehen ist, dass
vor dem Verarbeiten eine Ausnehmung in das Massivplattenwerkstück
eingebracht wird und ein RFID-Tag in die Ausnehmung so eingesetzt
wird, dass der RFID-Tag ohne wesentlichen Überstand in der
Ausnehmung angeordnet ist. Insbesondere bei einer Holzverarbeitung
werden als Ausgangsmaterialien üblicherweise Großplatten
verwendet, welche in eine Mehrzahl an Werkstücken zerteilt
werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden
die Werkstücke nach dem Ab trennen gekennzeichnet, sodass
sie dann beispielsweise an einem definierten Übergabeplatz
zwischengelagert werden können. Sobald ausreichend Werkstücke
mit bestimmten Eigenschaften an dem Übergabeplatz vorliegen,
wird vorzugsweise ein Transport an eine nachfolgende Bearbeitungsstation
veranlasst. Diese Überwachung der Übergabestation
erfolgt beispielsweise mittels einem Fertigungsleitsystem.
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In
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
dass der RFID-Tag vor dem Einbringen in die Ausnehmung mit einer
Initialprogrammierung programmiert ist. Auf dem RFID-Tag sind beispielsweise
Informationen über eine Verarbeitungsaufgabe und/oder eine
Bestimmung des Werkstücks abgelegt. Der RFID-Tag dient somit
auch dazu, bestimmte Aufgaben an die Verarbeitungsstationen zu übermitteln.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
an mindestens einer Verarbeitungsstufe, bevorzugt an allen Verarbeitungsstufen, eine
bidirektionale Kommunikation mit dem RFID-Tag durchgeführt
wird. Als bidirektionale Kommunikation wird dabei ein Lesen von
Information, welches vorzugsweise zumindest vor der Verarbeitung
erfolgt, und ein Schreiben von Informationen, welches üblicherweise
nach einer Verarbeitung erfolgt, bezeichnet. Beim Schreiben werden
vorzugsweise Informationen über die durchgeführte
Verarbeitung der jeweiligen Verarbeitungsstufe auf dem RFID-Tag
gespeichert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass in einer Verarbeitungsstufe, bevorzugt in einer
direkt dem Einbringen des RFID-Tags folgenden Verarbeitungsstufe,
eine Verarbeitung durchgeführt wird, mit welcher der RFID-Tag
zumindest teilweise, bevorzugt komplett gegenüber einer
Außenumgebung verdeckt wird, sodass der RFID-Tag zumindest
teilweise vor äußeren Einflüssen geschützt
ist, ohne die Kommunikation wesentlich zu beeinträchtigen.
Dabei ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, den RFID-Tag derart zu
verdecken, dass der RFID-Tag auch nach einer endgültigen
Verarbeitung und Auslieferung des Werkstücks an diesem
verbleiben kann.
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Die
technische Lehre der Erfindung sieht weiter vor, dass eine Einrichtung
zur Kennzeichnung von Massivplattenwerkstücken, insbesondere
von Massivholzplatten, umfassend eine Einheit zum Anbringen mindestens
eines RFID-Tags an der Massivholzplatte, Mittel zum Einbringen einer
Ausnehmung in das Massivplattenwerkstück und zum Anordnen
eines RFID-Tags an der Ausnehmung, sodass der RFID-Tag ohne wesentlichen Überstand
in der Ausnehmung angeordnet ist, vorgesehen sind.
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Die
Einrichtung umfasst vorzugsweise eine Prägestation, um
vor dem Anbringen des RFID-Tags von außen eine Ausnehmung
in das Massivplattenwerkstück einzubringen, sodass ein
RFID-Tag ohne Überstand in die Ausnehmung einbringbar ist.
Als Prägestation wird dabei im Zusammenhang mit der Erfindung
eine Station zum mechanischen Einbringen einer Ausnehmung, insbesondere
einer Vertiefung und/oder eines Lochs, bezeichnet. Die Prägestation
kann dabei je nach Material des Werkstücks und/oder Anforderungen
an dessen Oberfläche aktiv oder passiv gestaltet sein.
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In
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist weiter
vorgesehen, dass eine Spendeeinheit vorgesehen ist, um den RFID-Tag
in die Ausnehmung ohne Überstand einzubringen. Die Einbringeinheit
umfasst in einer Ausgestaltung eine Spendeeinheit, welche vorzugsweise
nach Art eines Etikettenspenders gestaltet ist. Mittels der Spendeeinheit
sind RFID-Tags, welche auf einer Trägerfolie angeordnet
sind, derart an dem Werkstück anbringbar, dass zumindest
der RFID-Tag in der Ausnehmung angeordnet ist. In einer Ausgestaltung
umfasst die Spendeeinheit Mittel, durch welche eine Vorprogrammierung
der RFID-Tags möglich ist, sodass beim Aufbringen des RFID-Tags
eine individuelle Kennzeichnung an dem Werkstück anbringbar
ist.
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Die
Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass
bei einer Vorrichtung zur Verarbeitung von Massivplattenwerkstücken,
insbesondere von Massivholzplatten, umfassend:
eine Bereitstellungseinheit
zum Bereitstellen eines Massivplattenwerkstücks und mehrere
Verarbeitungseinheiten zur mehrstufigen Verarbeitung des Massivplattenwerkstücks
Mittel zu Durchführung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen sind.
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Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung mindestens eine erfindungsgemäße
Einrichtung, sodass eine angelieferte Großplatte in Werkstücke
zerteilt und die Werkstücke vor einer Verarbeitung individuell kennzeichenbar
sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird weiter gelöst durch eine Verwendung
eines RFID-Tags zur Kennzeichnung von Massivplatten in einem mehrstufigen Verarbeitungsprozess,
insbesondere bei Massivplatten ausgewählt aus der Gruppe
umfassend Massivplatten aus Holz, Faserholz, Holzverbundstoffen, Kunststoff,
insbesondere für den Innenausbau oder für Möbelstücke.
Vorzugsweise ist der RFID-Tag an einer Seitenfläche der
Massivplatte, insbesondere einer Ausnehmung an der Seitenfläche
der Massivplatte, angeordnet.
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Weiter
sieht die technische Lehre der vorliegenden Erfindung vor, dass
bei einem Massivplattenwerkstück, insbesondere einem Massivholzwerkstück,
vorgesehen ist, dass nach dem Bereitstellen von außen eine
Ausnehmung in das Massivplattenwerkstück eingebracht wird,
sodass der RFID-Tag ohne Überstand in die Ausnehmung einbringbar
ist, und ein RFID-Tag in die Ausnehmung ohne Überstand
eingebracht wird. Das Werkstück wird beispielsweise durch
Zerteilen einer Großplatte bereitgestellt. Das Massivplattenwerkstück
ist nach der Kennzeichnung direkt weiter bearbeitbar, lagerbar oder
an einen anderen Ort bringbar.
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen, sind in den Unteransprüchen
angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches
in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus
den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale
und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten,
räumliche Anordnungen und/oder Ver fahrensschritte können
sowohl für sich als auch in verschiedensten Kombinationen
erfindungswesentlich sein.
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In
den Figuren ist Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
schematisch in einer Perspektivansicht ein Massivplattenwerkstück
mit einem RFID-Tag,
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2 zeigt
schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht das Werkstück
nach 1,
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3 zeigt
schematisch in einer Draufsicht einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, welche nachfolgend zu einer Zuschnittstation vorgesehen
ist,
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4 zeigt
schematisch in einer Draufsicht eine Kantenanleimstation der Vorrichtung
und
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5 zeigt
schematisch in einer Draufsicht eine Übergabevorrichtung
der Vorrichtung.
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1 zeigt
schematisch in einer Perspektivansicht ein Massivplattenwerkstück 1 mit
einem RFID-Tag 2. Das Massivplattenwerkstück 1 ist
vorliegend aus einem Holzwerkstoff ausgebildet. In einer Draufsicht
weist das Massivplattenwerkstück 1 eine Rechteckform
auf. Entsprechend weist das Massivplattenwerkstück zwei
Hauptflächen 1a auf, nämlich eine Vorderseite
und eine Rückseite, von denen nur die Vorderseite sichtbar
ist. Außerdem weist das Massivplattenwerkstück
vier Seitenflächen 1b auf, von denen hier zwei
Seitenflächen dargestellt sind. An einer der Seitenflächen 1b ist
in einer hier nicht sichtbaren Ausnehmung ein RFID-Tag 2 angeordnet. Der
RFID-Tag 2 weist eine Antenne 3 für eine
Kommunikation, beispielsweise eine Informationsübertragung,
auf. Zum vorteilhaften Handhaben ist der RFID-Tag 2 auf
einem Trägermaterial angeordnet, welches in der 1 als
Trägerfolie 4 ausgebildet ist. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Antenne 3 ebenfalls
auf der Trägerfolie 4 angeordnet. Der RFID-Tag 2 ist
so in der hier nicht sichtbaren Ausnehmung angeordnet, dass dieser
nicht oder nicht wesentlich über die Ausnehmung herausragt, wie
in 2 genauer zu erkennen ist.
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2 zeigt
schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht das Massivplattenwerkstück 1 nach 1.
Das Massivplattenwerkstück 1, welches als plattenförmiger
Quader ausgebildet ist und hier nur ausschnittsweise dargestellt
ist, weist in einem Bereich seiner Seitenfläche 1b eine
Ausnehmung 10 auf. In dieser Ausnehmung 10 ist
der RFID-Tag 2 im Wesentlichen angeordnet, sodass dieser
nicht oder nicht wesentlich über die Ausnehmung 10 herausragt.
Der RFID-Tag 2 ist auf der Trägerfolie 4 aufgebracht
und so angeordnet, dass die Trägerfolie 4 etwa
bündig mit der entsprechenden Seitenfläche 1b abschließt.
Somit ist der RFID-Tag 2 von der Ausnehmung 10 und
der Trägerfolie 4 umgeben. Eine Materialstärke
der Trägerfolie 4 ist so gering, dass ein Anbringen
der Trägerfolie 4 außerhalb der Ausnehmung 10 eine
Verarbeitung des Werkstücks 1 nicht beeinträchtigt.
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An
der Seitenfläche 1b, welche die Ausnehmung 10 aufweist,
ist eine Schicht 5 aufgebracht, welche den RFID-Tag 2 samt
Trägerfolie 4 mit dem Massivplattenwerkstück 1 sandwichartig
umgibt, sodass der RFID-Tag 2 zwischen Massivplattenwerkstück 1 und
Schicht 5 gegenüber einer Umgebung abgedeckt ist.
Diese Abdeckung ist so ausgebildet, dass die Kommunikation von und
zu dem RFID-Tag 2 nicht oder nicht wesentlich beeinflusst
ist. Die Schicht 5 kann eine beliebige Schicht sein, wie
beispielsweise eine Lackierungsschicht, ein weiteres Bauteil, eine
Kante, eine Leiste, eine Klebschicht, eine Farbschicht oder dergleichen.
Die Schicht deckt den RFID-Tag 2 optisch ab und schützt
den RFID-Tag 2 auch vor Zerstörung.
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3 zeigt
schematisch in einer Draufsicht einen Ausschnitt einer Vorrichtung 100,
welche nachfolgend zu einer Zuschnittstation 20 vorgesehen
ist. Die dargestellte Vorrichtung 100 umfasst eine Handlingeinheit 6 und
eine Einrichtung 110 zur Kennzeichnung von Massivplattenwerkstücken
mit einer Einbringeinheit 7 und einer Spendestation 8.
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In
der Zuschnittstation 20 werden Massivwerkstückrohlinge
in entsprechende Massivplattenwerkstücke 1 zugeschnitten.
Insbesondere bei der Holzverarbeitung werden Rohlinge beispielsweise als
Großplatten angeliefert, welche durch die Zuschnittstation 20 in
Werkstücke 1 getrennt werden. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist nach der Zuschnittstation 20 eine
Lagereinheit 21 vorgesehen, in welcher die Massivplattenwerkstücke 1 gelagert werden.
Dabei kann die Lagereinheit 21 eine Fördereinrichtung
umfassen, welche die Massivplattenwerkstücke 1,
wie durch den Pfeil F angedeutet, fördert, beispielsweise
zu der Handlingeinheit 6.
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Die
Handlingeinheit 6 kann als Roboter oder dergleichen ausgebildet
sein. Diese dient dazu, die Massivplattenwerkstücke 1 von
der Lagereinheit 21 zu handhaben und insbesondere weiterzuleiten. Hierzu
weist die Handlingeinheit 6 eine entsprechende Greifeinheit 6a auf,
welche vorliegend als Saugeinheit ausgebildet ist. Durch entsprechendes
Ansaugen mittels Unterdruck wird das zu handhabende Massivplattenwerkstück 1 gehalten
und kann durch Bewegen eines entsprechenden Greifarms 6b oder dergleichen,
gehandhabt werden. Die Handlingeinheit 6 ist in einer Position
dargestellt, in welcher diese ein Massivplattenwerkstück 1 greift.
Schematisch ist mittels gestrichelten Linien eine zweite Position
dargestellt, in welcher die Handlingeinheit 6 um eine aus der
Blattebene senkrecht herausführende Achse gedreht ist,
sodass das Massivplattenwerkstück 1 an die Einbringeinheit 7 angrenzt.
Dabei grenzt das Massivplattenwerkstück 1 so definiert
an die Einbringeinheit 7 an, dass die Ausnehmung 10 gemäß 2 in
die Seitenfläche 1b eingebracht werden kann.
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Die
Einbringeinheit 7 ist in der 3 als Präge-
oder Locheinheit ausgebildet und weist ein Werkzeug 7a zum
Einbringen der Ausnehmung 10 in die Seitenfläche 1b auf.
Mit dem Werkzeug 7a bringt die Einbringeinheit 7 die
Ausnehmung 10 von außen in die Seitenfläche 1b des
Massivplattenwerkstücks 1 ein. Nach dem Einbringen
der Ausnehmung 10 wird das Massivplattenwerkstück 1 weitergeleitet,
wie durch das gestrichelte Rechteck dargestellt. Die Weiter leitung
erfolgt gemäß der 3 an die
Spendestation 8. An der Spendestation 8 wird der
RFID-Tag 2 an die Seitenfläche 1b, genauer
in die Ausnehmung 10 der Seitenfläche 1b angebracht,
wir durch den Pfeil E dargestellt. Wenn der RFID-Tag 2 an
das Massivplattenwerkstück 1 angebracht ist, wird
das Massivplattenwerkstück 1 an eine Übergabestation 9 weitergeleitet.
Dort wird das Massivplattenwerkstück 1 zwischengelagert
und wird dann an nachfolgende Verarbeitungsstationen weitergegeben,
was in 4 dargestellt ist. Die Vorrichtung 100 umfasst
weiter beispielsweise eine Kantenanleimstation 30.
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4 zeigt
schematisch in einer Draufsicht eine Kantenanleimstation 30 der
Vorrichtung 100. An der Kantenanleimstation 30 werden
Schichten 5, genauer Kanten oder Leisten 31 auf
die Seitenflächen 1b aufgebracht. Diese werden
beispielsweise über eine Zuführeinheit 32 an
die Seitenflächen 1b zugeführt und dann
mittels Leim oder mittels anderer Befestigungsmittel mit den Seitenflächen 1b verbunden. Dabei
wird der an dem Massivplattenwerkstück 1 angebrachte
RFID-Tag 2 durch die Schichten 5 bedeckt, sodass
der RFID-Tag 2 sandwichartig zwischen Massivplattenwerkstück 1 und
Schicht 5 angeordnet ist. Die Vorgänge in der
Kantenanleimstation 30 können kontinuierlich ablaufen,
wobei die Schichten 5 kontinuierlich zugeführt
werden und die Massivplattenwerkstücke 1 auf einer
Fördereinheit 33 kontinuierlich gefördert
werden, wie durch den Pfeil F dargestellt.
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5 zeigt
schematisch in einer Draufsicht eine Übergabestation 9 der
Vorrichtung. Zu und von der Kantenanleimstation 30 gelangen
die Massivplattenwerkstücke 1 über die Übergabestationen 9.
Das Fördern der Massivplattenwerkstücke 1 erfolgt über eine
Handlingeinheit 6, wobei das Fördern je nach Anforderung
beliebig ausgeführt werden kann. Das Fördern mittels
der Handlingeinheit 6 erfolgt analog zu dem zu 3 beschrieben
Verfahren. Über die als Roboter ausgebildete Handlingeinheit 6 kann
das Massivplattenwerkstück 1 definiert gehandhabt
werden. Alternativ und/oder zusätzlich können
die Massivplattenwerkstücke 1 auf Logistikkomponenten
für einen Transport angeordnet sein.
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Vorzugsweise
sind alle Stationen oder Verarbeitungseinheiten zur Kommunikation
mit dem RFID-Tag 2 ausgebildet. Die Kommunikation erfolgt dabei
bidirektional. Dabei ist die bevorzugte Reihenfolge an jeder Verarbeitungs-
oder Handhabungsstufe: Lesen der RFID-Informationen aus dem RFID-Tag 2 vor
dem Verarbeitungs- oder Handhabungsschritt, Durchführen
des Verarbeitungs- oder Handhabungsschrittes und Schreiben der RFID-Informationen nach
dem Verarbeitungs- oder Handhabungsschritt auf den RFID-Tag 2.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass alle relevanten
Informationen für die Verarbeitung und/oder das Handhaben
des Massivplattenwerkstücks 1 stets abrufbar und
aktualisiert sind. Nach der kompletten Bearbeitung des Massivplattenwerkstücks 1 stehen
die Informationen zum Beispiel für Montagearbeiten oder
Wartungsarbeiten auch nach der Bearbeitung zur Verfügung.
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Zusammenfassend lässt sich festhalten:
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Durch
die Erfindung wird die Produktivität bei steigender Qualität
und Transparenz innerhalb der Fertigungsprozesse erhöht.
Auch bei Einzel- und Kleinserienfertigung wird somit der Automatisierungsgrad
erhöht. Dies erfolgt insbesondere in den entsprechenden
Produktionsbereichen durch die Verkettung einzelner Bearbeitungszentren
und durch eine insgesamt transparentere Strukturierung der Fertigungs-
und Ablaufprozesse insgesamt und deren Optimierung. Durch die Erfindung
ist bei einer typischen Individualfertigung, bei der eine feste
Verkettung, zum Beispiel mittels fest installierter Transportbänder,
Robot-Systeme etc., nicht möglich ist, ein höherer
Automatisierungsgrad möglich. Durch die Erfindung kann
die Verbindung einzelner Fertigungsinseln flexibel erfolgen, wobei
neben dem Transport auch die (Zwischen-)Lagerung teilfertiger Produkte
flexibel ermöglicht wird. Um gleichermaßen sicher
wie kostenoptimiert die Teile dem folgenden Fertigungsschritt zu
zuführen, ist eine Kommunikation von Werkstücken
und Verarbeitungseinheiten erforderlich. Gemäß der
Erfindung ist im Produktionsprozess jedem Werkstück und
vorzugsweise auch jeder Station und/oder Verarbeitungseinheit eine
Kennung dauerhaft zugewiesen, die dieses entsprechend eindeutig
identifizierbar gestaltet und im Falle des Werkstücks dieses
gleichzeitig hinsichtlich des jeweils realisierten Fertigungszustands
kennzeichnet. Das Aufbringen von entsprechenden Kennzeichnungsmitteln wie
den RFID-Tags 2 erfolgt bevorzugt ohne zusätzlichen
manuellen Aufwand innerhalb der Prozesskette an strategisch geeigneten
Positionen des Werkstücks, insbesondere an dessen Seitenflächen 1b. Ferner
ist die Kommunikation auch möglich, wenn weitere Bearbeitungsschritte
unter ansonsten kennzeichnungsbeeinträchtigenden Bedingungen
wie Lackierung, Trockenbereich, Verbindung unter Druck etc. durchgeführt
werden.
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Auch
für die Endkontrolle, die Baugruppenmontage, die externe
Logistik und/oder den externen Zusammenbau werden die entsprechenden
Informationen kommuniziert und an den Werkstücken gespeichert.
Dies ermöglicht die ständige Vollständigkeitskontrolle
und Ausgabe der relevanten Daten an Fertigungsleitstands-Systeme
oder dergleichen. So ist bei der Endmontage neben der Vollständigkeitsprüfung
auch, bspw. durch ein adaptierbares CAD-System, der Monteur geeignet
in die Lage versetzt, Werkstücke, Werkstück-Bauteile
oder Werkstück-Gruppen über deren Identifizierung,
an der jeweils vorgesehenen Stelle zu positionieren, beispielsweise
bei Einbauschränken, Schubladen, Regalböden etc.
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Gekennzeichnet
und entsprechend auch identifiziert werden plattenförmige
Werkstücke, insbesondere aus Holz, Faserholz, Holzverbundstoffen und/oder
Kunststoff, welche auch allgemein als Plattenware oder Massivplattenwerkstücke
bezeichnet werden. Die Erfindung ermöglicht während
jedes Produktions- oder Verarbeitungsschrittes eine Kommunikation
der relevanten Informationen, beispielsweise über den jeweiligen
Fertigungszustand. Dabei sieht die Erfindung es vor, dass nach erfolgtem
Auslesen der Daten durch ein Lesesystem, und anschließender
Weiterbearbeitung des Werkstücks, das Lesesystem auch eine
Schreibeinheit umfasst, um Informationen nach der Weiterverarbeitung
an den RFID-Tag 2 zu senden und dort abzulegen. Es erfolgt eine
bidirektionale Kommunikation.
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Insofern
sind die Verarbeitungs- und/oder Handlingstationen oder -einheiten 6 auch
zugleich Kommunikationsstationen. In jeder Be- oder Verarbeitungsstation
läuft der Kommunikationsprozess weitestgehend identisch
ab: Zuerst erfolgt ein Lesen der abgelegten Informationen, dann
erfolgt das Bearbeiten und dann erfolgt das Schreiben der neuen
Informationen. Gerade in der Holzverarbeitung wird dabei berücksichtigt,
dass die Ausgangsgeometrie der Massivplattenwerkstücke 1 zumeist
eine Großplatte, oder auch ein Massivwerkstückrohling
ist, aus der dann eine Mehrzahl von Massivplattenwerkstücken 1 erzeugt
werden. Nach diesem Erzeugungsvorgang sind die einzelnen Massivplattenwerkstücke 1 definiert
und positioniert angeordnet. Innerhalb des erfindungsgemäßen
Gesamtsystems wird durch eine Handlingeinheit 6, welche
auch als Manipulator, Roboter etc. ausgebildet sein kann, das Massivplattenwerkstück 1 an
eine Einbring- oder Präge- oder Locheinheit 7 gefördert.
An dieser Einheit 7 wird mechanisch eine kleine Vertiefung
an der Seitenfläche 1b oder an einer anderen geeigneten
Stelle erzeugt, die der späteren Aufnahme des RFID-Tags 2 dient. Dabei
kann die Prägeeinheit 7 aktiv oder passiv ausgestaltet
werden, je nach Werkstückmaterial und Oberflächenanforderung.
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Nach
dieser vorbereitenden Maßnahme wird das Massivplattenwerkstück 1 an
eine Spendestation 8 geführt. Hier wird mit einem
Etikettenspender der RFID-Tag 2 auf einer Trägerfolie 4 mit
der erforderlichen Antenne 3 so aufgebracht, dass der RFID-Tag 2,
der auch als Transponder bezeichnet wird, genau die Vertiefung bzw.
die Ausnehmung 10 trifft. Die Materialstärken
der Antenne 3 bzw. der Trägerfolie 4 sind
so ausgebildet, dass sie im weiteren Prozessablauf nicht stören.
Ferner wird der RFID-Tag 2 vor dem Spendevorgang innerhalb
der Spendestation 8 mit einer individuellen Codierung versehen,
die als Werkstück-Identifikations-Code (WIC) das Werkstück 1 dauerhaft
mit einer unveränderbaren Sequenz versieht. Ferner ist
ein Bestandteil der Codierung die Beschreibung des jeweils erfolgten
Prozessschrittes, wodurch eine weitere Sequenz mit dem Prozess-Schritt-Code
(PSC) zu belegen ist. Nach der zuvor beschriebenen Kennzeichnung
des Werkstückes wird dieses an einer definierten Übergabestation 9 abgelegt.
Diese kann als Transportbehälter, Palette, Wagen oder dergleichen
zu bezeichnende Logistikkomponente (LK) ausgestaltet sein. Durch
die Platzierung des RFID-Tags 2 an der Seitenfläche 1b können
so auch mehrere Massivplattenwerkstücke auf der Logistikkomponente übereinander
gestapelt werden, ohne den RFID-Tag 2 zu beschädigen.
Die Logistikkomponente kann ebenfalls mit einem RFID-Tag 2 versehen
werden, der die Logistikkomponente jederzeit erkennbar macht. Sind
von verschiedenen Aufträgen, Materialien und/oder dimensionsgleichen
Werkstücken ausreichend viele gepuffert oder zwischengelagert,
kann das übergeordnete Fertigungsleitsystem (FLS) den nachfolgenden Transport
der Werkstücke veranlassen. In dem hier beschriebenen System
wird dann eine Bearbeitungsstation angesteuert, die die Seitenfläche 1b mit
unterschiedlichen Materialien beschichtet. Diese können gleichermaßen
Massivleisten, aber auch Folien aus Kunststoff, Metall, Papier o. ä.
sein. Dieser Prozess erfolgt vorzugsweise ebenfalls automatisch
und betrifft in den überwiegenden Fällen eine
Kantenanleimstation 30 (KAS). So werden bspw. mittels fahrerlosen
Transportsystemen Logistikkomponenten von dem bisherigen Standort
an die Kantenanleimstation 30 verbracht. Dort wird mittels
weiterem Handling das jeweilige Werkstück aufgenommen,
einer weiteren Kommunikationsstation zugeführt und entsprechende
Informationen ausgelesen. Hierdurch wird sichergestellt, dass das
Werkstück mit der korrekten Leimkante versehen wird. Wie
auch in diesem Fall wird häufig die Leimkante pro Arbeitsdurchlauf
nur auf einer Seite des Werkstückes aufgebracht. Das bedeutet,
dass jedes Werkstück mehrmals die Arbeitsstation durchlaufen
kann oder muss. In diesem Fall wird mit jedem Durchlauf eine weitere
Codierung über die erfolgten Arbeitsgänge in den
RFID-Tag 2 geschrieben. Das Aufbringen der Leimkanten erfolgt
in einem kontinuierlichen Prozess. Auch nach dieser Bearbeitungsphase
wird das Werkstück wiederum zwischengelagert und steht
für die spätere Weiterverarbeitung bereit. In
der Folge können unendlich viele Prozessschritte nach dem
gleichen Schema verlaufen, bis die Werkstücke für
die Endmontage kommissioniert werden müssen. Auch hier
zeigen sich wieder die Vorteile der RFID-gestützten Bauteilkodierung:
Jedes Werkstück wird innerhalb eines Gates oder einer Station
erfasst und es kann somit überprüft werden, ob es
das richtige Bauteil und in dem vorgesehenen Fertigungszustand ist.
-
Nach
der erfolgten Montage ergeben sich Möglichkeiten an jeder
Position innerhalb und außerhalb der Produktionsstätte
zu erkennen, ob aus mehreren Werkstücken bestehende Baugruppen
vollständig und korrekt bearbeitet sind. Dies gilt ebenfalls für
den Versand und die Montage auf den Baustellen vor Ort. An den Einbauorten
besteht dann die Möglichkeit, mittels Mobillesegerät,
das mit einem CAD-tauglichen Notebook verbunden wird, alle Bauteile
nicht nur zu erkennen, sondern mittels Montageanweisungen, Explosionszeichnungen
o. ä. die Montage zu unterstützen und den Akteuren
bspw. Einbaupositionen zu visualisieren. Durch das zuvor beschriebene
System werden insbesondere schwere manuelle Tätigkeiten
substituiert. Ferner können Fertigungsaufträge
noch stärker chaotisch versetzt abgearbeitet werden. Dadurch
werden noch weniger Rüstzeiten den Produktionsfluss hemmen.
Durch fahrerlose Transportsysteme können innerbetriebliche
Abläufe automatisiert und optimiert werden, hinsichtlich
Wege, Zeiten und Einsatzdauer. Auch die derzeit noch übliche
Etikettierung der Bauteile auf den Hauptseitenflächen 1a kann
entfallen. Nach der Oberflächenbehandlung sind die Werkstücke
gegenüber herkömmlich gekennzeichneten Werkstücken, bei
denen die Kennzeichnungsmittel zur Bearbeitung entfernt werden müssen,
weiterhin identifizierbar. Mittels der Erfindung sind die Werkstücke
jederzeit identifizierbar, vermitteln den individuellen Produktionsstand,
können im Fertigungsprozess nachverfolgt und entsprechende
Bearbeitungszeiten automatisiert erfasst werden. Hierdurch werden
belastbarere Produktionsdaten erfasst, die wiederum eine noch genauere
Basis bieten für die Kalkulation. Da mehr als 95% aller
Bauteile zumindest eine automatisch aufzubringende Leimkante erhalten,
erfolgt die strategisch günstigste Positionierung des RFID-Tags 2 nach
dem Zuschnitt. Die darüber aufzubringende Leimkante schützt
den RFID-Tag 2 vor mechanischen oder chemischen Beschädigungen.
Das erfindungsgemäße System reduziert Aufwand
und Kosten, erleichtert die Tätigkeit der Mitarbeiter,
senkt die Fehlerquote, ermöglicht eine noch flexiblere
Fertigung, reduziert die Fertigungslaufzeiten und schafft mehr Sicherheit
innerhalb der Montageprozesse. Ferner werden Kosten für
die Entfernung aufgebrachter Etiketten gespart. Zusätzlich
kann, bei optimaler Implementierung des Systems, auf Fertigungsbegleitdokumente
verzichtet werden. Hierzu sind dann jedoch durchgängig
alle Prozessschritte innerhalb der Fertigungsleitstands-, PPS- und CAD/CAM-Systemen
abzubilden.
-
- 1
- Massivplattenwerkstück
- 1a
- Hauptfläche
- 1b
- Seitenfläche
- 2
- RFID-Tag
- 3
- Antenne
- 4
- Trägerfolie
- 5
- Schicht
- 6
- Handlingeinheit
- 6a
- Greifeinheit
- 6b
- Greifarm
- 7
- Einbringeinheit
(Präge-/Lochstation)
- 7a
- Werkzeug
- 8
- Spendestation
- 9
- Übergabestation
- 10
- Ausnehmung
- 20
- Zuschnittstation
- 21
- Lagereinheit
- 30
- Kantenanleimstation
- 31
- Leisten
- 32
- Zuführeinheit
- 33
- Fördereinheit
- 100
- Vorrichtung
- 110
- Einrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102007042647
A1 [0014]
- - DE 102005041221 A1 [0014]