WO2012038491A1

WO2012038491A1 - Verfahren zur überprüfung eines hinterlegten produktionsablaufes für eine oder mehrere maschinen mit einem zyklischen maschinenbetriebsablauf

Info

Publication number: WO2012038491A1
Application number: PCT/EP2011/066468
Authority: WO
Inventors: Manfred Hausmann; Erich Knobel; Daniel Müller
Original assignee: Netstal-Maschinen Ag
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-03-29
Also published as: DE102010046274A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines hinterlegten Produktionsablaufes für eine oder mehrere Maschinen mit einem zyklischen Maschinenbetriebsablauf, bei dem ein Produktionsablauf für einen Zyklus unter Verwendung von Kommandofunktionen hinterlegt wird, wobei alle notwendigen Produktionsparameter und Sollwerte vorgegeben werden, für jede angetriebene Maschinenkomponente aus den Kommandofunktionen, den Produktionsparametern und den Sollwerten ein zeitliches Betätigungsprofil mit einem Startpunkt und einer zeitlichen Erstreckung erstellt, insbesondere berechnet, wird und die zeitlichen Betätigungsprofile entsprechend dem Produktionsablauf in eine zeitliche Korrelation zueinander gesetzt werden. Um falsche Programmierung und damit eine Fehlfunktion beim Betrieb der Maschine oder der Maschinen auszuschließen, wird vorgeschlagen, dass in einem Simulationsmodus der Maschine oder der Maschinen der Produktionsablauf für zumindest einen Zyklus durchlaufen und dabei entsprechend hinterlegten Kollisionsregeln geprüft wird, ob für die Gesamtheit der zeitlichen Betätigungsprofile in ihrer zeitlichen Korrelation die zeitliche Abfolge der Kommandofunktionen korrekt ist und eine Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten vorliegt.

Description

Beschreibung

Titel

Verfahren zur Überprüfung eines hinterlegten Produktionsablaufes für eine oder mehrere Maschinen mit einem zyklischen Maschinenbetriebsablauf

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines hinterlegten Produktionsablaufes für eine oder mehrere Maschinen mit einem zyklischen Maschinenbetriebsablauf, insbesondere einer Spritzgießmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Bei modernen Werkzeugmaschinen, beispielsweise Spritzgießmaschinen, können Maschinenabläufe, beispielsweise der Produktionsablauf, oftmals grafisch auf einer Bildschirmeinrichtung dargestellt und modelliert werden. Mit Hilfe einer solchen grafischen Modellierung ist es insbesondere möglich, die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Kommandofunktionen zu visualisieren und dem Bediener den zyklischen Ablauf insgesamt verständlich zu machen. Dabei werden die einzelnen Prozessschritte während des laufenden Maschinenbetriebs teilweise auch grafisch animiert, so dass man die gerade durchgeführten Programmschritte an einer Bildschirmeinrichtung nach- und mitverfolgen kann.

Die Möglichkeiten einer solchen Modellierung helfen zum einen bei der Einrichtung oder Umprogrammierung einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Spritzgießmaschine. Ein fertig modellierter Ablauf zeigt andererseits auch die Reihenfolgevorschriften sehr gut. Insbesondere ist es dabei für einen Bediener oftmals möglich, Kollisionen im zeitlichen Ablauf, beispielsweise von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten zu erkennen. Das Erkennen von Kollisionen „mit dem bloßen Auge" erweist sich jedoch dann als schwierig, wenn ein komplexer Produktionsablauf durch ein Zusammenwirken einer Vielzahl von Maschinenkomponenten vorliegt oder die Kollision sich nicht einfach mit dem Auge erkennen lässt, beispielsweise aufgrund einer nur geringen zeitlichen Überlappung von Betätigungsprofilen von Maschinenkomponenten.

Hinsichtlich der allgemeinen Hintergrundtechnologien zum Stand der Technik wird auf die Dokumente DE 102 469 25 A1 , EP 573 912 B1 sowie WO 2006/089451 hingewiesen. In allen vorgenannten Fällen ist es möglich, den Ablauf bei einer Spritzgießmaschine grafisch vorzugeben und in Abhängigkeit von den einzelnen Prozessschritten zu definieren.

Eine bekannte Darstellung eines Produktionsablaufes wird überdies anhand der Figuren 2 - 4 erläutert.

In Fig. 2 ist eine Ablaufdarstellung auf einer Bildschirmeinrichtung 10 gezeigt, bei der mittels sogenannter „Icons" durchzuführende Kommandofunktionen für Maschinenkomponenten in der programmierten Reihenfolge dargestellt und der Kontrollfluss (auch Verzweigungen) mittels Pfeilen angegeben ist. Der Betrachter kann damit die Kommandofunktionen feststellen, die durchgeführt werden, durchgeführt werden sollen oder worden sind. Zudem können evtl. noch parallele oder sich möglicherweise überschneidende Abläufe erkannt werden. Ein exakter zeitlicher Zusammenhang ist aus der Darstellung Fig. 2 jedoch nicht ersichtlich. So wird in der Ablaufdarstellung der Fig. 2 der Eindruck erweckt, dass die mit A und B bezeichneten Funktionen gleichzeitig und parallel ablaufen werden. Ein solcher zeitlicher Bezug der Prozessschritte A und B ist jedoch nicht gegeben.

Stellt man den zyklischen Ablauf in Form einer sogenannten KO-Funktion (KO kommt von Kathodenstrahl-Oszilloskop) dar, so werden in Fig. 3 für die Maschinenkomponenten„Formschluss",„Einspritzachse",„Düse",„Auswerfer" und„Düsenan- pressung" die zeitlichen Verläufe der Achspositionen ausgegeben. Allerdings ist bei dieser Darstellung der strukturelle Aufbau (der Kontrollfluss) des Ablaufprogramms nicht erkennbar; auch ist der Bezug der Linien zum zugehörigen Prozessschritt nicht unmittelbar ersichtlich. Aus der sogenannten Sequenzgrafik (auch Zykluszeitdiagramm genannt) in Fig. 4 ist zwar der zeitliche Ablauf der einzelnen Prozessschritte (Kommandos), jedoch wiederum nicht der strukturelle Aufbau (der Kontrollfluss) des Ablaufs sowie die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Prozessschritten ersichtlich.

Derzeit ist die Überprüfung eines fertig programmierten Maschinenablaufes auf verschiedenste Arten bekannt. Es ist eine visuelle Überprüfung am Bildschirm möglich oder ein schrittweises Durchfahren des programmierten Produktionsablaufs als Trockenzyklus, wobei beim Trockenzyklus kein Produktionsmaterial oder nicht alle Produktionsmaterialen zugeführt werden. Natürlich ist auch gleich der Start des produktiven Betriebs nach einer Programmierung der Steuerung einer Maschine möglich.

Ein sogenannter Trockenlauf allein hilft dem Bediener aber zumeist nicht weiter; so kann er beispielsweise den logischen Ablauf oder die Einrichtung der richtigen Synchronisationen in der Regel nicht überprüfen. Auch die Möglichkeit eines sogenannten „Step-Betriebes" mit einer schrittweisen Abarbeitung des Produktionsablaufes evtl. mit reduzierten Geschwindigkeiten hilft dem Bediener nur bedingt weiter. Damit wird ihm allenfalls die Möglichkeit eröffnet, die Bewegung einer Maschinenkomponente vor einer tatsächlichen Kollision zu stoppen. Die Überprüfung des korrekten Zusammenwirkens aller Maschinenkomponenten ist jedoch nicht möglich. Insbesondere beim sofortigen Start des Produktionsablaufes nach der Programmierung kann ein Fehler verheerende Folgen für die Maschine oder Maschinenkomponenten, das Handlinggerät und das Werkzeug haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches eine Überprüfung eines programmierten Produktionsablaufes ermöglicht, insbesondere, ob ein Maschinenablauf korrekt, logisch, kollisions- und störungsfrei programmiert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Demgemäß ist ein Gedanke der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, in einem Simulationsmodus der Maschine oder der Maschinen (also ohne den tatsächlichen Betrieb der Maschine selbst) den Produktionsablauf für zumindest einen Zyklus zu durchlaufen und dabei den Produktionsablauf anhand von zeitmaßstabsgetreuen Zuordnungen und insbesondere unter Berücksichtigung hinterlegter Kollisionsregeln zu prüfen, ob für die Gesamtheit der zeitlichen Betätigungsprofile in ihrer zeitlichen Korrelation die zeitliche Abfolge der Kommandofunktionen korrekt ist und eine Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten vorliegt, insbesondere von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten einer (einzigen) Maschine. Die Überprüfung erfolgt somit vor dem ersten produktiven Betrieb einer Maschine mit einem neu hinterlegten oder einem veränderten Produktionsablauf. Bereits die zeitmassstabsgetreue Darstellung des Produktionsablaufs anhand von Modelldaten, ermöglicht es dem Bediener Kollisionen zu erkennen.

Ein besonderer Anwendungsfall ergibt sich dabei bei Spritzgießmaschinen oder Anlagen mit Spritzgießmaschinen. Eine Spritzgießmaschine verfügt über mehrere angetriebene bzw. antreibbare Maschinenkomponenten, wie beispielsweise:

- Schließeinheit mit wenigstens einer verfahrbaren Werkzeugaufspannplatte,

- Formhäflten,

- Kernzüge,

- ein oder mehrere Auswerfer,

- hin- und her verfahrbares Plastifizier- und Spritzaggregat,

- dreh- und linearantreibbare Plastifizierschnecke.

Die zeitlichen Betätigungsprofile bzw. die Bewegungsprofile der einzelnen Achsen einer Spritzgießmaschine, beispielsweise die Betätgungsprofile der vorgenannten Maschinenkomponenten, müssen im produktiven Betrieb der Spritzgießmaschine in bestimmter Art und Weise aufeinander abgestimmt sein. Hierzu bedarf es der richtigen zeitlichen Abfolge der Kommandofunktionen, um eine Kollision von zwei oder mehreren angetriebenen Maschinenkomponenten bei deren Bewegung zu vermeiden. Beispielsweise darf der Vorschub der Plastifizierschnecke und damit das Einspritzen in eine Form erst erfolgen, wenn die Formhälften zugefahren sind und das Plastifizier- und Spritzaggregat an die Angußbuchse der Form angedockt ist. Ein anderes Beispiel sind die Auswerfer, die erst bei geöffneter Form betätigt werden dürfen. Es kommt also für jede angetriebene Maschinenkomponente auf das richtige Betätigungsprofil dieser Maschinenkomponente mit dem richtigen Startpunkt und der richtigen zeitlichen Erstreckung der Betätigung an. Darüberhinaus kommt es darauf an, diese Betätigungsprofile in eine zeitliche Korrelation zueinander zu setzen.

Um den Produktionsablauf insgesamt überprüfen zu können, muss das zeitliche Verhalten der einzelnen Maschinenkomponenten und deren zeitliche Korrelation bekannt sein. Insofern werden in einem ersten Schritt für jede angetriebene Maschinenkomponente aus den Kommandofunktionen, den Produktionsparametern und den Sollwerten ein zeitliches Betätigungsprofil mit einem Startpunkt und einer zeitlichen Erstreckung erstellt (insbesondere berechnet); ferner werden die zeitlichen Betätigungsprofile entsprechend dem Produktionsablauf in eine zeitliche Korrelation zueinander gesetzt. Dabei wird darauf aufgebaut, dass sich die Betätigungsprofile mit ihren zeitlichen Abläufen aus den Kommandofunktionen, den Produktionsparametern und den Sollwerten anhand eines hinterlegten Modells (auch Modellrechnung) bestimmen - insbesondere berechnen - lassen. Beispielsweise lassen sich die Betätigungsprofile für einzelne Maschinenkomponenten mit Hilfe von Reglermodellen für die vorhandenen Regler der einzelnen Maschinenkomponenten bestimmen.

Sollte eine Berechnung eines Betätigungsprofils für eine Maschinenkomponente nicht möglich sein, was für manche Hilfskomponenten der Fall sein kann (z.B. für Kernzüge bei Formwerkzeugen von Spritzgießmaschinen), so müsste eine Abfrage gestartet werden, über die der Bediener notwendige Werte für das Betätigungsprofil (z.B. zeitliche Erstreckung der Betätigung) für diese Maschinenkomponente eingibt.

Die vorgenannte Erstellung der Betätigungsprofile sowie deren zeitliche Korrelation sind die Voraussetzungen, um zu prüfen, ob die verschiedenen Prozessschritte zum richtigen Zeitpunkt gestartet werden und zum richtigen Zeitpunkt fertig sind. Insgesamt ist es dazu erforderlich, einen Ablauf oder Teilablauf vollständig zu hinterlegen und zu programmieren, denn nur dann kann durch Kenntnis der entsprechenden Gesamtheit der Kommandofunktionen, deren zeitliche Erstreckung sowie deren Beeinflussung aufeinander für den gesamten Maschinenbetriebsablauf ermittelt werden. Dafür sind die notwendigen Produktionsparameter und Sollwerte, insbesondere diejenigen, welche einen zeitlichen Einfluss auf den Maschinenbetriebsablauf haben, vorzugeben.

Vorzugsweise wird die Simulation und Überprüfung des Produktionsablaufes für den Bediener auf einem Bildschirm sichtbar gemacht. Dieses Sichtbarmachen erfolgt vorzugsweise in der zeitmassstabsgetreuen Darstellung eines Produktionsablaufes.

So können die Kommandofunktionen entsprechend der zeitlichen Erstreckung längenmäßig skaliert und in einer zeitlich korrekten Länge dargestellt werden. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass zu Beginn einer insbesondere balkenmäßig dargestellten Kommandofunktion mit einem Startpunkt in Form eines Kommando-Icons angegeben ist, welches die Funktion angibt und anschließend bis zum Erreichen des zeitlich korrekten Endes fortgeführt wird und dann endet. Dadurch kann man aus dem Diagramm und der Abbildung auf dem Bildschirm eine zeitliche Erstreckung und insbesondere auch die zeitliche Korrelation der Kommandofunktionen untereinander entnehmen. Der Bediener sieht damit beim simulierten Durchlaufen eines Produktionszykluses, welche Prozessschritte parallel und welche Prozessschritte sequenziell durchlaufen werden.

Dabei werden falsche zeitliche Abfolgen oder Kollisionen von Maschinenkomponenten vorzugsweise am Bildschirm dargestellt, so dass der Bediener den problematischen Zeitpunkt im Produktionsablauf wie auch das Problem selbst erkennen kann; dabei ist dann auch zu erkennen, welche Maschinenkomponenten miteinander interferieren. Auch können in einer vorzugsweisen Ausführungsform am Bildschirm Pufferzeiten, die nicht unmittelbar in die Zykluszeit eingehen, somit nicht zykluszeitrelevant sind und hinsichtlich der Zykluszeit als ungenutzte Zeit verbleiben, gesondert dargestellt werden.

Für den Bediener kann es überdies nützlich sein, wenn die die Zykluszeit bestimmenden Kommandoabfolgen insgesamt als kritischer Pfad dargestellt werden. Damit sieht er, welche Funktionen und Kommandos für die aus dem Ablauf resultierende Zykluszeit kritisch sind und welchen Effekt es hätte, wenn man bestimmte Kommandofunktionen ändern oder alternativ realisieren würde.

Wird zu dem Diagramm am Bildschirm eine Fortschrittslinie angezeigt, welche die Position angibt, an der sich die Maschine bei der Abarbeitung des Ablaufprogramms aktuell befindet, so kann der Bediener unmittelbar mit Blick auf den Bildschirm erkennen, in welcher Arbeitsposition sich die Maschine gerade befindet und welche Zeit seit Zyklusbeginn bereits abgelaufen ist. Weiter kann er erkennen, welche weiteren Kommandos und Funktionen beim verbleibenden Zyklus noch durchgeführt werden müssen. Diese Art von Ansicht wird Fortschrittsmodus genannt. Insbesondere kann er auch erkennen, welche Kommandos zeitlich parallel ablaufen würden oder sich zeitlich überlappen. Daraus kann die Maschine - wenn das nötige Wissen hinterlegt wurde (z.B. in Form von Kollisionsregeln) - oder der Bediener mögliche Kollisionen erkennen.

Eine eigene Ansichtsmöglichkeit besteht darin, einen sogenannten Rollmodus zu realisieren, bei dem die aktuelle Ablaufposition örtlich fest am Bildschirm dargestellt ist. Unter der fix dargestellten Markierung rolliert gleichsam das Ablaufprogramm entsprechend der Abarbeitung beispielsweise in Form eines Bandes, welches von einer Seite bis zur anderen Seite über den Bildschirm läuft. Diese Art der Darstellung ist bei einem kontinuierlichen Betrieb der Maschine hilfreich. Natürlich kann es auch vorgesehen sein, zwischen den verschiedenen Ansichtsarten umzuschalten. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer konkreten Ausführungsform näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bildschirms mit Ablaufdiagramm mit exakter zeitlicher Korrelation der programmierten Kommandofunktionen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm mit Abhängigkeiten der Kommandofunktionen ohne zeitliche Korrelation gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm nach Art einer KO-Anzeige gemäß dem Stand der Technik und

Fig. 4 ein Diagramm nach Art einer Sequenzgrafik gemäß dem Stand der

Technik, aus der der zeitliche Ablauf ersichtlich ist, jedoch nicht der strukturelle Aufbau und die Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Prozessschritten.

Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Blick auf Fig. 1 erläutert. Dabei ist in Fig. 1 eine Bildschirmeinrichtung 10 dargestellt, auf dem der Betriebs- und Produktionsablauf bei der Spritzgießmaschine dargestellt ist.

Zunächst wird ein Produktionsablauf bei einer Spritzgießmaschine in deren Steuerung vollständig eingegeben. Dies kann durch Programmierung oder durch Einlesen eines bekannten Produktionsablaufes und dessen Veränderung geschehen. Zur vollständigen Programmierung ist die Kenntnis aller Produktionsparameter und Sollwerte notwendig. Hinsichtlich der Programmierung selbst wird auf die WO 2006/089451 hingewiesen.

Auf der Basis eines in der Steuerung der Maschine hinterlegten Modells - beispielsweise der Reglermodelle für die in den Produktionsablauf eingebundenen um im Verlauf des Produktionsablaufes betätigten Maschinenkomponenten - werden nun die Betätigungsprofile für alle in den Produktionsablauf eingebundenen Maschinenkomponenten berechnet. Die Betätigungsprofile umfassen dabei die Startpunkte wie auch die zeitliche Erstreckung der Betätigung.

Sollte für bestimmte Maschinenkomponenten, wie Werkzeughilfskomponenten (z.B. Kernzüge) keine Erstellung eines Betätigungsprofils möglich sein, so müssen die zu deren Erstellung fehlenden Werte manuell abgefragt und von einem Bediener mittels einer Eingabeeinrichtung manuell eingegeben werden. Zudem werden aus der Programmierung die Synchronisationen und Verriegelungen bestimmt.

Die Betätigungsprofile der in den Produktionsablauf involvierten Maschinenkomponenten werden dann entsprechend dem programmierten Produktionsablauf in eine zeitliche Korrelation zueinander gesetzt, wodurch man den gesamten Produktionsablauf mit dem jeweiligen Startpunkt für eine Betätigung einer Maschinenkomponente und dessen zeitliche Erstreckung kennt. Darüber hinaus ist dann klar, welche Maschinenkomponenten in ihrem Betrieb überlappen oder anderweitig zeitlich korrelieren.

Nunmehr kann in einen Simulationsmodus gewechselt werden, in welchem zumindest ein Zyklus steuerungsmäßig vollständig durchlaufen wird. Dies bedeutet, dass die Steuerung zwar wie beim Durchlaufen des Produktionszyklus agiert, jedoch keine Maschinenkomponente tatsächlich betrieben wird.

Während der Simulation wird auf Basis von hinterlegten Kollisionsregeln geprüft, ob die zeitliche Abfolge, insbesondere hinsichtlich deren Logik, korrekt ist und ob es eine Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten gibt.

Eine logisch korrekte zeitliche Abfolge ist beispielsweise dann nicht gegeben, wenn bei einer Spritzgießmaschine die Einspritzung eines Schmelzematerials erfolgt, ohne dass das Formwerkzeug geschlossen wurde. Auch darf es nicht sein, dass ein Auswerfer betätigt wird, wenn die Kunststoffschmelze bei einer Spritzgießmaschine zwar eingespritzt, das Werkzeug aber noch nicht geöffnet ist.

Selbstverständlich kann es aber auch Applikationen geben, wo genau der Auswerfer bei geschlossenem Werkzeug betätigt werden muss.

Der Ablauf der Simulation kann in einer entsprechenden Grafik auf einem Bildschirm dargestellt werden. Dabei laufen die Kommandos vorzugsweise in der dafür vorgesehen und gerechneten Zeit ab.

Mit Blick auf Fig. 1 wird mit dem Icon 50 der Start eines Spritzgießzyklus angezeigt. Das Icon 52 zeigt das Ende eines Spritzgießzyklus an. Ist dieser Ablauf durchlaufen, fängt der Prozess wieder beim Beginn des Zyklus (Icon 50) an. Zwischen diesen beiden Markierungen (Icon 50 und 52) ist der gesamte Ablauf eines Zyklus in zeitlich richtiger Korrelationen der Kommandofunktionen untereinander modelliert. In der Steuerung sind die zugehörigen Betätigungsprofile berechnet und hinterlegt.

Vorliegend sind die einzelnen Prozessschritte in Form der Kommandofunktionen dargestellt. Jede einzelne Kommandofunktion weist einen Balken auf, an dessen Anfang sich ein Kommando-Icon befindet, welches die Funktion angibt, und welche mittels eines Balkens bis zum (zeitlichen) Ende des Prozessschrittes verlängert ist.

Somit kann man aus der oberen zusammenhängenden Zeilendarstellung erkennen, dass beim Betrieb der Spritzgießmaschine das Spritzgießwerkzeug zunächst geschlossen wird (Icon mit Bezugszeichen 54). Anschließend wird die Plastifizier- und Einspritzeinheit an das Werkzeug herangefahren (Icon mit Bezugszeichen 56) und der Einspritz- und Nachdruckvorgang durchgeführt (Icon mit Bezugszeichen 58). Als nächstes wird ein Kühlvorgang durchgeführt (Icon mit Bezugszeichen 60), der sich bis zu einem Zeitpunkt erstreckt, an dem das Werkzeug geöffnet wird (Icon mit Bezugszeichen 62). Parallel (und in Fig. 1 darunter dargestellt) werden noch (nicht eigens mit Bezugszeichen bezeichnet) weitere Schritte wie der Schneckenrückzug, das Öffnen der Plastifizierdüse, die Dosierung einer Kunststoffschmelze, das Abheben der Plastifizier- und Einspritzeinrichtung vom Werkzeug und der Betrieb des Auswerfers durchgeführt. Diese Schritte werden mit einer entsprechenden Abhängigkeitsverzweigung parallel dargestellt. Dabei ist auf die richtige zeitliche Korrelation der einzelnen Kommandofunktionen geachtet, die in korrekter Weise dargestellt und in der Maschinensteuerung hinterlegt sind, was man über die Zeitachse (im Bild unten) erkennen kann.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schritt findet gerade die Kühlzeit im Werkzeug nach dem Nachdruck statt und gleichzeitig dosiert die Plastifizier- und Einspritzeinheit (vgl. unterer Balken) gerade wieder Kunststoffschmelze auf. Je nach Ablauffortschritt wandert die Fortschrittslinie 26 entweder über die Bildschirmeinrichtung (Fortschrittsmodus) oder sie bleibt alternativ fest und die sonstige Darstellung bewegt sich unter der Fortschrittsmarkierung von rechts nach links (Rollmodus).

Beim Durchführen der Simulation fährt nun eine Fortschrittslinie 26 über den auf den Bildschirm dargestellten Zyklus. Zeitgleich prüft die Steuerung anhand der hinterlegten Kollisionsregeln die korrekte zeitliche Abfolge und eine mögliche Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten.

Wird ein Fehler, z.B. eine falsche logische Reihenfolge oder eine Kollision von Maschinenkomponenten erkannt, so stoppt die Simulation und damit auch die Fortschrittslinie und die miteinander kollidierenden Kommandofunktionen werden grafisch angezeigt.

Aus der Figur 1 ist mit der Angabe 22 die zeitliche Erstreckung des gesamten Zyklus angegeben, wobei die Zykluszeit bestimmt wird durch den sogenannten (zeit-) kritischen Pfad 20, der die Zykluszeit bestimmende Kommandoabfolge enthält. Dieser kritische Pfad ermöglicht dem Bediener, diejenigen Kommandofunktionen zu erkennen, die Zykluszeit bestimmend sind. Durch eine Veränderung dieser Kommandofunktionen kann er die Zykluszeit verändern. Weiter ist in der Abbildung mit Bezugszeichen 28 ein Zeitraum angegeben, der als Puffer dient. Im vorliegenden Fall besteht zwischen dem Ende der dargestellten Kommandofunktion und demjenigen Schritt, bei dem diese Funktion vor einer anderen Kommandofunktion beendet sein muss, beispielsweise dem Beginn des Heranfahrens der Plastifizier- und Einspritzeinrichtung an das Werkzeug (Bezugszeichen 56), eine freie Zeitphase 28, die die Zykluszeit nicht beeinflusst und somit einen Pufferzeitraum darstellt.

Aus der Abbildung in Fig. 1 kann man weiter die Zeit erkennen (vgl. Bezugszeichen 30), die zwischen dem Zyklusbeginn und der aktuellen Ablaufposition abgelaufen ist. Es ist mit der vorliegenden Erfindung auch möglich, die Zeit eines bestimmten Kommandos, beispielsweise des Kühlkommandos 60 mit der zeitlichen Erstreckung 24, abzulesen. Alternativ ist es möglich, durch zwei Markierungen in dem Diagramm einen Zeitraum zwischen zwei Punkten zu ermitteln.

Insgesamt kann der Bediener im Simulationsmodus die Programmierung eines Produktionsablaufes überprüfen und eine falsche Programmierung des Produktionsablaufes erkennen, ohne dass die Maschine tatsächlich betrieben wird und in Gefahr gerät, bei einer falschen Programmierung im Produktionsmodus beschädigt zu werden.

Natürlich ist es weiter möglich, den Simulationsablauf gegenüber dem normalen Echtzeitablauf zu beschleunigen (Zeitrafferbetrieb), zu verlangsamen (Zeitlupenbetrieb), ganz zu stoppen oder einen sogenannten Step-Betrieb zu wählen, bei dem der Produktionsablauf schrittweise durchgeführt wird. Ferner kann die Darstellung auf dem Bildschirm vergrößert oder verkleinert werden (Zoom- Funktionen). Eine weitere vorzugsweise Funktion ist die Darstellung aller Maschinenkomponenten, die im aktuellen Simulationszeitpunkt aktiv sind. Auf diese Weise kann man Kollisionen besonders gut erkennen. Auch können andere Abläufe, wie der vorausgehende Zyklus, ein Referenzzyklus etc. dargestellt werden. Ferner ist es möglich, die Konfiguration der Grafik zu verändern, beispielsweise auszuwählen, ob nur der aktuelle Zyklus oder der aktuelle wie auch der vorausgegangene Zyklus oder parallel ein Referenzzyklus dargestellt werden sollen.

Weiter ist es möglich, die Abfolgen der Sequenzen - evtl. inklusive vorgegebenen Soll- und Parameterwerten und eines Referenzzyklus - zu exportieren, zu importieren oder abzuspeichern. So können beispielsweise externe Analysen durchgeführt oder ein geprüfter Produktionsablauf für eine spätere Anwendung gespeichert werden.

Bezugszeichenliste Bildschirm

Kritischer Pfad (Zykluszeit bestimmende Kommandoabfolge) Zykluslänge

Kommandolänge

Fortschrittsanzeiger

Pufferzeit

Abgelaufene Zykluszeit

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zur Überprüfung eines hinterlegten Produktionsablaufes für eine oder mehrere Maschinen mit einem zyklischen Maschinenbetriebsablauf,

bei dem

- ein Produktionsablauf für einen Zyklus unter Verwendung von Kommandofunktionen in der Steuerung der Maschinen oder der Maschinen hinterlegt wird, wobei alle notwendige Produktionsparameter und Sollwerte vorgegeben werden,

- für jede angetriebene Maschinenkomponente aus den Kommandofunktionen, den Produktionsparametern und den Sollwerten ein zeitliches Betätigungsprofil mit einem Startpunkt und einer zeitlichen Erstreckung erstellt, insbesondere berechnet, wird,

- die Betätigungsprofile entsprechend dem Produktionsablauf in eine zeitliche Korrelation zueinander gesetzt werden,

dadurch gekennzeichnet, dass

in einem Simulationsmodus der Maschine oder der Maschinen der Produktionsablauf für zumindest einen Zyklus durchlaufen und dabei anhand von zeitmaßstabs- getreuen Zuordnungen, insbesondere entsprechend hinterlegter Kollisionsregeln, geprüft wird, ob für die Gesamtheit der zeitlichen Betätigungsprofile in ihrer zeitlichen Korrelation

- die zeitliche Abfolge der Kommandofunktionen korrekt, insbesondere logisch korrekt ist und

- eine Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten vorliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kollisionsregeln Vorgaben

- zur Logik des Programmablaufs und/oder

- zur Prüfung der Synchronisationen und/oder

- zur Prüfung der Verriegelungskommandos und/oder

- zur Prüfung der richtigen Parametrierung der einzelnen Kommandofunktionen enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass für Maschinenkomponenten wie Werkzeughilfssteuerungen, für die aus dem Kommandofunktionen, den Produktionsparametern oder den Sollwerten kein zeitliches Betätigungsprofil erstellt werden kann, eine Abfrage zur Eingabe der notwendigen Werte für das zeitliche Verhalten initiiert, das Betätigungsprofil unter Berücksichtigung der eingegebenen Werte bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Simulationsmodus beim Durchlaufen eines Zyklus auf dem Bildschirm dargestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass falsche zeitliche Abfolgen oder Kollisionen von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten auf dem Bildschirm kenntlich gemacht werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Darstellung auf dem Bildschirm in Echtzeit durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kommandofunktionen auf dem Bildschirm durch eine Repräsentation des Kommandos mit einem Startzeitpunkt sowie eine Verlängerung bis zum Erreichen des zeitlich korrekten Endes dargestellt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine nicht in die Zykluszeit eingehende Pufferzeit gesondert dargestellt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Zykluszeit bestimmende Kommandoabfolge als kritischer Pfad dargestellt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Fortschrittslinie angezeigt wird, welche die Position angibt, an der sich die Maschine bei der Abarbeitung des Ablaufprogramms aktuell befindet.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die abgelaufene Zeit zwischen einem Zyklusbeginn und der aktuellen Position im Ablaufprogramm dargestellt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass in einem Rollmodus eine Ansichtsweise auf dem Bildschirm dargestellt wird, bei der die aktuelle Ablaufposition örtlich fest am Bildschirm dargestellt wird und der programmierte Ablauf entsprechend der Abarbeitung des Produktionsablaufes bandförmig hinterlegt auf dem Bildschirm abläuft.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass in einem Fortschrittsmodus eine Ansichtsweise auf dem Bildschirm dargestellt wird, bei der angezeigt wird, welche Kommandofunktionen schon durchgeführt wurden und/oder welche gerade durchgeführt werden und/oder welche weiteren beim verbleibenden Zyklus noch durchzuführen sind.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass aus zwei auf dem Bildschirm markierten Punkten im Ablauf die ablaufmäßig dazwischen liegende Zeit ermittelt wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass ein dem aktuellen Zyklus vorausgegangener Zyklusablauf oder ein

Referenzzyklus angezeigt wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die fortlaufende Anzeige beim Feststellen einer falschen zeitlichen Abfolge oder einer Kollision von zwei oder mehreren Maschinenkomponenten angehalten wird.