生产模块专利检索-形式要求专利权专利检索查询-专利查询网

生产模块

阅读：605发布：2021-04-14

专利汇可以提供生产模块专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在产品上或对产品实施生产功能的生产模块，生产功能在生产中与其他生产模块的其他生产功能合作，生产模块作为自相似分形模块能以此实现：自主实施生产功能的实施单元；提供生产服务的处理器单元以接入生产功能；对其他生产模块提供和告知有生产功能的特性的自描述信息和接受有其他生产功能的特性的其他自描述信息的自描述服务；借助创建协作信息规定协作区的耦合服务，其中尤其相继或同时能在产品上或对产品实施生产功能和其他生产功能；规定协作区的协作参数的自动化服务，以按照生产要求在产品上或对产品实施生产功能；生产接口，用于与其他生产模块以控制生产功能的指令和生产功能的状态信息和其他生产功能的其他状态信息的形式交换控制信息。，下面是生产模块专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种在产品（PRT）上或者针对产品（PRT）来实施至少一个生产功能（PF1）的生产模块（PM1、PM），其中所述生产功能（PF1）被构型用于在生产（PRO）中与其他生产模块（PM2）的其他生产功能（PM2）共同作用，并且所述生产模块（PM1）作为自相似的分形模块通过以下单元能够实现：
a) 实施单元（AUE），用于自主地实施所述至少一个生产功能（PF1）；
b）处理器单元（PROZ），用于提供以下服务（SPF、SSD、SKD、SAS）：
b1) 生产服务（SPF），用于接入所述至少一个生产功能（PF1）；
b2）自描述服务（SSD），用于对于所述其他生产模块（PM2）来提供和告知具有所述生产功能（PF1）的特性的自描述信息(SELF1)和用于接受具有所述其他生产功能（PF1）的特性的其他自描述信息（SELF2）；
b3）耦合服务（SKD），用于借助创建协作信息（INFO）来规定协作区（KZO），其中所述生产功能（PF1）和所述其他生产功能（PF2）能够尤其是相继地或者同时地在所述产品（PRT）上或者针对所述产品（PRT）来被实施；
b4) 自动化服务（SAS），用于规定所述协作区（KZO）的协作参数（KINF），用于按照生产要求在所述产品（PRT）上或者针对所述产品（PRT）来实施所述生产功能（PF1）；
c)生产接口（COMP），用于与所述其他生产模块（PM2）以用于控制所述生产功能(PF1)的指令的形式和以所述生产功能(PF1)的至少一个状态信息的和所述其他生产功能（PF2）的至少一个其他状态信息的形式来交换控制信息（INFK）。
2.根据权利要求1所述的生产模块(PM1)，其中
用于实施所述生产功能（PF1）的所述实施单元（AUE）借助机械组件、电组件、控制组件、传感器组件或软件组件来构造。
3.根据上述权利要求中任意一项所述的生产模块(PM1)，其中所述自描述信息（SELF1）按照OPC 基金会的标准OPC UA(OPC Unified Architecture)能够实现并且能够实施。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的生产模块(PM1)，其中所述耦合服务（SKD）另外被构型用于，实现用于规定所述协作区（KZO）的以下步骤：
- 将其他生产模块在其他生产模块的复合结构中的拓扑识别为相邻的和/或上级的其他生产模块；
- 识别如下其他生产功能，所述其他生产功能是在所述其他生产模块的所述复合结构中从所述生产模块（PM1）的位置可用并且可达的；
- 将所述自描述信息（SELF1）告知给所述其他生产模块的所述复合结构；
- 协定如下行为方式：能够如何地、尤其是相继地或者同时地在所述产品(PRT)上或针对所述产品(PRT)来实施所述生产功能（PF1）和所述其他生产功能（PF2）。
5.根据权利要求4所述的生产模块（PM1），其中在针对所述协作区（KZO）进行协定的步骤中，以下行为方式其中至少之一被确定：
- 提供地点上的区域的说明，在所述地点上的区域中，所述生产功能和所述其他生产功能能够在所述产品上或针对所述产品来实施；
- 将行为方式和运行参数提供给所述生产功能和所述其他生产功能，用于将所述产品从所述生产功能递交至所述其他生产功能；
- 针对关于所述产品或关于用于实施所述生产功能和所述其他生产功能的生产手段的共同程序来提供所述生产功能和所述其他生产功能的行为方式和运行参数。
6.根据上述权利要求中任意一项所述的生产模块(PM1)，其中，所述自动化服务（SAS）此外被构型用于，在关于所述生产模块（PM1）或关于所述其他生产模块（PM2）的改变的情况下，发动对所述协作区（KZO）的所述协作参数（KINF）的规定和所述耦合服务(SKD)。

说明书全文

生产模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在生产范畴内用于执行用于产品的生产功能的生产模块。

背景技术

[0002] 利用当今的技术，只有在产品规划阶段期间就已经考虑了的产品的所有可能的变型方案情况下，才可能实现复杂和个性化的产品、例如载客汽车的成本有效的大量生产。一旦产品设计和产品工程是已知的，特定的生产过程就被创建，其中所述特定的生产过程具有如下生产装置，所述生产装置能够实现特定生产过程。如果应该支持新的产品变型方案，则必须以附加的耗费和成本来重复地执行复杂的开发和规划过程。越多地能够通过相应变型方案来影响到产品组合（portfolio），其制造过程就变得越不有效并且也利润越少。对于大量生产的替代方案是个别的产品的单独制造或小批次制造，但是由于用于生产的规划和设立的高耗费而使得其是极其成本密集的，从而使得该方案仅针对具有大的边际收益（Gewinnmarge）的高价产品的小批量而言才被考虑。

发明内容

[0003] 本发明的任务因此是创建如下可能性：使得不仅产品的生产规划而且产品的生产也能够动态地适配于预给定的并且动态地改变的要求。所述任务通过具有当前专利权利要求1的特征的生产模块而得以解决。本发明的扩展方案从从属权利要求中得出。

[0004] 本发明涉及用于在产品上或者针对产品来实施至少一个生产功能的生产模块，其中该生产功能被构型用于，在生产中与其他生产模块的其他生产功能共同作用。

[0005] 接下来，如果没有相反地阐明，则术语“产品”和“工件”被同义地使用。

[0006] 术语“生产功能”在本说明书的范畴内例如理解为：通过生产功能来加工和/或运输产品。该产品自身可以一般而言是每种可加工的物质（Materie），诸如木块、钢块、塑料块或者也可以是液体。所述加工于是取决于产品的具体构型方案，例如在液体情况下，生产功能可以包括液体的过滤或者也包括对液体中的组成部分的测量。在作为产品的固体材料的情况下，可以通过对产品的表面的着色或者通过铣削来构型生产功能。在该产品经历生产的期间，该产品可以改变自己的外部型式（Gestalt）。因此，该生产功能和/或其他生产功能作用到该产品上。此外，以软件、硬件和/或其组合的方式所构造的数据处理过程和/或数据准备过程也可以理解为生产功能，其中在用于该产品的生产的范畴内对于该产品进行数据处理。为此，生产功能可以基于生产的测量值、例如空气湿度或温度来确定关于两种液体的混合物的比例，其中，其他生产功能使用该混合物例如用于施加漆料（Lack）。在本说明书的范畴内，生产被理解为通过所执行的生产功能的时间上的序列而在该产品上或对于该产品进行作用的运输和/或加工步骤。该产品可以在生产功能中也通过组件产品（Teilprodukt）来补充，例如将螺栓装配到该产品上。该生产可以因此由生产模块的大量生产功能来实现。

[0007] 对于其他生产模块及其其他生产功能同样适用关于生产模块的生产功能所示出的。

[0008] 在本发明中，生产模块能够作为自相似的（selbst-ähnlich）分形的（fraktal）模块通过以下描述的单元来实现。对分形架构的使用实现：生产的相应生产模块的动态组成（Komposition）和简单的重新布置。“自相似的”在本说明书的范畴内意味着：单个生产模块在自身的接口处对外恰好像是生产模块的集群那样地表现，其中该集群对外就像是单个生产模块那样地表现。只不过可用模块的数目通常在该集群中比在单个生产模块中更大。多个生产模块的联合（Zusammenschluss）被称为生产系统。用于制造具体产品的具体构型方案是针对所述具体产品的生产。

[0009] 该生产模块作为自相似的分形的模块可以在生产系统的、也即生产设施的每个层面中出现，诸如在工作单元层面上、工作中心层面上、生产层面上或者甚至在生产所在地点层面上。由于其自相似性，上面描述的方案实现：借助共同的统一的用于创建生产系统的方法来进行分层式的生产配置。用于创建的已知方法例如作为“Composite Pattern（复合模式）”从参考[1]已知。因此，在所描述的本发明设计中选择分层式结构方案，其中每个要素、诸如每个生产模块在该分层中在结构联合的情况下以经组合的形式或者作为原子单元（atomare Einheit）来满足关于所使用的接口的、功能上的行为和组成而言相同的特性。由此产生分形的分层式设计。如果将该行为方式（Vorgehensweise）应用到自相似的生产模块上，得出分形生产系统。生产模块到这样的分层中的具体添加本身是分形的，由此以递归的方式（rekursiv）在所有层面中得出总的生产的多个自相似的生产模块的联合的分形设计。在图1中，这示例性地示出，其中在三个层面中的分形生产被示出。在实施例的描述部分中进一步讨论图1。

[0010] 由自相似的分形的生产模块来对生产系统的递归式组建（Zusammenstellung）表示：以对于生产系统的组建并且也对于生产系统的事后更改以及因此对于生产而言是灵活的为目的，针对自相似的分形的生产模块的生产的递归式组建的基本方法。这样的经构建的生产使得能够例如在出现错误的情况下或者在针对强烈个性化产品的生产要求中进行快速适配。

[0011] 在以上示出的行为方式中，在多个自描述的、分形的生产模块之间的合作、也即协作（Kooperation）导致如下合作，该合作基于其统一的通用的生产能力描述和交互过程和所述生产功能的在一般标准基础上的相应的数字自描述信息的可用性而不需要在组成情况下和/或接下来的改变情况下的进一步手动干预。与对等的（gegenwertig）技术相比，以上提及的行为方式实现：在规划所述生产或所述生产系统时以及在其安装时的显著节省。此外，自描述的生产模块实现：不仅在项目化（Projektierung）（在英文中称为Engineeren（工程））中而且也在在生产中的具体生产过程的组建中简化和减少时间和耗费。利用该方案，在该生产装置中和在制造预给定的产品期间的运行中以显著的方式实现优化并且因此也实现带来的成本节省。由此，尤其可以也显著减少生产模块的停机时间。

[0012] 该生产模块在本发明的范畴内具有用于自主地实施至少一个生产功能的实施单元，其例如在本发明的优选扩展方案中借助机械组件、电组件、控制组件、传感器组件或软件组件来构造。

[0013] 上面提及的组件以单独的或以任意组合的方式在执行生产功能的情况下用于：能够将生产功能作用到该产品上。该生产功能在此是在通过生产计划能够描述的生产之内经限定的生产步骤。为了能够通过该生产模块来独立地、也即自主地执行该生产功能，生产模块可以借助自身的控制组件实时地、自主地执行生产步骤的控制任务（Kontrollaufgaben）和优化任务，但是也执行质量监控任务和生产模块的状态的可视化。此外，该实施单元可以独立自主地控制用于实施生产功能的附加装置、被需要用于实施生产功能的电气装置（Elektrik）和机械装置，而无需从外部进行干预。从外部进行的所述干预可以在实施产品功能之前通过生产功能的参数化来进行，诸如输送带的速度的参数化。这种参数化可以通过自动化服务来进行。而具体生产功能的实施然后却自主地进行。

[0014] 该生产模块此外具有用于提供多个服务的处理器单元。

[0015] 通过使用在面向服务的架构中的服务，该产生模块可以告知（mitteiln）其他生产模块，该生产模块支持哪些具体服务。此外，该生产模块可以从其他生产模块获得如下信息：所述其他生产模块提供哪些服务。通过使用服务来保证：能够一方面“用信号通知（signalisieren）”生产模块或其他生产模块的几乎每种类型的功能。另一方面，可以通过使用服务来以简单的方式和方法实现：不仅通过生产模块自身也通过其他模块以一种远程接入的方式来对功能进行接入。

[0016] 通过所述服务，可以实现具有几乎每种生产功能的生产模块，其中所述生产模块与其他生产模块以简单并且低成本的方式和方法能够借助协作区（Kooperationszone）来耦合。可以从接下来的讲述中得出对所述服务的进一步表示。接下来，术语处理器和处理器单元以同义方式来使用。

[0017] 作为服务，该生产模块包括用于提供生产功能的生产服务。

[0018] 生产服务的使用能够实现：在生产系统中的生产模块以统一形式来标识并且能够实现对生产模块的至少一个生产功能的接入。由此来实现标识（Identifikation）和接入：通过生产服务、例如作为软件服务来实现生产功能。生产服务在面向服务的架构（(SOA ：
Service Oriented Architecture）的实时基础设施中被管理（verwalten）和实施，所述面向服务的架构能够在处理器上被执行。处理器可以以能够编程的逻辑控制器的形式或者以嵌入式工业PC的形式来构型。生产服务通过用于其他生产模块的接口而可达。在面向服务的架构之内的服务管理功能性、诸如服务注册功能性和/或用于在生产系统之内找到（auffinden）服务的功能性实现：找到和接入生产模块的生产服务接口。面向服务的架构的使用因此实现：能够从远程接入该生产服务的接口，其是用于在具体生产过程中、例如在协作区之内在两个生产模块之间的协作的重要功能性。

[0019] 此外，该生产模块作为服务具有自描述服务，其用于对于其他生产模块来提供和告知具有生产功能的特性的自描述信息和用于接受具有其他生产功能的特性的其他自描述信息。

[0020] 自描述服务提供自描述信息。所述自描述信息提供：用于表征生产模块的至少一个生产功能的信息，诸如用于标识生产功能的信息，关于具体能力、配置参数，对于例如功能上的和/或技术上的可实施性的限制的说明的信息，以及生产功能能够理解并且必要时执行的指令和其能够告知和理解的状态。自描述信息被使用用于描述和检验生产模块，哪些自描述信息针对确定的生产任务根据生产的具体生产计划可供使用。此外，所述自描述信息能够被使用，以便以具体生产参数来配置生产功能，以便因此将多个生产模块的生产功能组建并且按照生产过程来实施。

[0021] 尤其是在生产模块来自不同制造商并且可能也在不同的硬件平台上被实现和实施的情况下，为了保证在生产系统中的所有生产模块的自相似性，可以按照本发明的有利扩展方案、借助标准、诸如OPC UA、也即OPC 基金会（OPC Foundation）的OPC统一架构（OPC Unified Architecture）来表示所述自描述信息。这种标准使得能够以经定义和标准化的方式和方法来实现生产功能的本体论（Ontologie）。借助自描述信息对生产模块的生产能力的描述和所述描述的公开可接入性能够作为自描述服务或者以数字双胞胎的形式借助面向服务的架构来实现。一般而言，所述数字双胞胎是生产功能的虚拟映射，其中该映射通过持久更新而能够与生产功能的状态相适应。虚拟映射可以作为具有真实生产功能的物理特性的模型来构造。在通过该生产模块能够实施的多个生产功能的情况下可以对于每个生产功能给出至少一个自描述信息。

[0022] 此外，该生产模块包括耦合服务，用于借助创建协作信息（INFO）来规定协作区，其中生产功能和其他生产功能能够尤其是相继地或者同时地在该产品上或者针对该产品来被实施。

[0023] 该分形生产系统的架构示出针对生产模块的灵活和动态组建的基本行为方式，而通过耦合服务则如下地对所述行为方式进行扩展，使得实现：在分形生产系统中在分形的生产模块和其协作伙伴、诸如与直接相邻布置的其他生产模块或上级的其他生产模块之间的具体的和能够实现的合作的自动协定（Aushandeln）。

[0024] 耦合服务使用自描述服务，以便得到对关于生产模块的所述至少一个生产功能的自描述信息的接入。因为，这种描述表示：为了生产模块与其协作伙伴、诸如其他生产模块的基本合作来对协作信息的具体协定和创建的技术基础。自相似的生产模块与其协作伙伴的具体协定于是可以以点对点的方式通过耦合服务和/或通过自动化服务来进行，或者通过使用进行所述协定的其他单元来进行。所述协定自身可以例如通过拍卖（Auktion）来实现。通过使用耦合服务，创建灵活的和低成本的可能性：一方面考虑生产模块和/或其他生产模块的改变并且另一方面考虑在例如产品的个性化情况下产品的改变。

[0025] 此外，该生产模块包括用于规定协作参数的自动化服务，其中所述协作参数用于按照生产要求在产品上或针对产品来实施生产功能。

[0026] 该自动化服务为了基于生产要求来执行具体生产而被调用。根据所述一个或多个要实施的生产功能，在该生产系统之内的如下那些生产功能被选择，所述生产功能能够实施所述生产要求的所述一个或多个所要求的生产步骤。根据要制造的产品，首先规定在相应的协作区之内的协作参数。接下来，参与所述生产的生产模块达到其自动化状态、也即自动化阶段，在所述自动化阶段中，这些生产模块等待对生产功能的具体应用，例如以通过指令和状态信息来触发（triggern）的方式在要生产的产品上应用运输或处理步骤。如果在自动化阶段期间，所述配置在生产系统之内、例如由于生产模块诸如基于技术缺陷而失效而改变，因此借助耦合服务和自动化服务的部分来重复在该插接阶段中运行的用于配置自动化阶段的步骤其中的至少部分。

[0027] 此外，该生产模块具有用于与其他生产模块以用于控制生产功能的指令的形式和以所述生产功能的状态信息和其他生产功能的状态信息的形式来交换控制信息（Kontrollinformation）的生产接口。

[0028] 该生产接口实现：借助控制信息、也即关于指令和状态的控制信息来进行两个生产模块或生产功能的共同作用、也即合作，其中所述控制信息通过生产模块的自描述信息来限定并且借助耦合服务和自动化服务为了具体执行用于具体产品的两个或更多个生产功能的合作来具体化。通过所述指令，可以主动配置、影响和控制生产功能，例如以便启动、停止或终止生产功能。这种普遍的并且通用的行为方式允许：无关于指令的具体实现和在生产模块中要执行的指令的复杂性地来实现关于生产功能的具体动作。这种类型的指令因此使得能够：实现或控制生产功能的大数目的不同类型的动作，尤其是用于接收通用指令的方法和用于加工和处理通用指令的方法，例如按照如在参考[2]中进一步讲述的行为方式“command processor design pattern（指令处理器设计模式）”。

[0029] 以双重的方式和方法来使用状态。第一种方式写出如下可能性：该生产模块将当前的自己的状态传送给其他生产模块，例如，该生产功能是否准备好加工、接收产品或者该生产模块是否已经终止了应用生产功能到该产品上，并且该产品是否因此通过用于执行其他生产功能的其他生产模块来准备（bereitstehen）。这样来表征对状态的第二种类型的使用，使得该产品模块能够对其他生产模块和/或其他产品功能的当前状态作出反应，例如，为了由该生产模块来接管（Übernahme）、也即为了实施自己的生产功能而准备好该产品。在这种情况下，其他生产功能或其他生产模块在生产系统中发布自身的状态。这些状态的处理可以通过观察者方法（Beobachtermethode）、按照参考文献[1]和/或按照根据参考文献[2]的设计模式来进行。

[0030] 针对生产服务来提供指令和状态的生产接口实现：用于与相应的生产模块的一个或多个生产功能的简单的、统一的并且通用的程序（Prozedur）。这样的交互可以在多个自相似的生产模块之间被应用，诸如在生产模块之间的直接合作情况下被应用，或在自相似的生产模块与其他参与者、诸如IT系统、数据分析单元和经由人机接口的人类管理员之间被应用，或者使产品通过数字产品存储器来控制其自己的产品过程自身。生产功能的主动控制通过发送所属的指令至其在生产服务之内的指令处理接口来触发，以便开始或停止生产功能、使生产状态处于能预给定的状态或者为了接下来的诊断来要求信息。

[0031] 在实施生产功能的情况下的反应性的（reaktiv）控制通过说明针对具体生产相关的状态而在其状态处理接口处被实现，其中所述针对具体生产相关的状态诸如是：生产功能已经结束了对该产品的加工或者该生产功能想要在何处将该产品递交给其他生产功能，其中通过分形生产系统的处于连接的其他生产单元来发布相应的状态。每当状态处理接口在生产接口之内获得关于具体状态的信息，生产功能的实现方案就实施所属的动作。例如，如果所述其他生产模块传送状态“准备好”或“可用”，则该生产模块开始其与其他生产模块的合作。在另一示例中，该生产模块在已经获得了如下关于状态的信息之后开始实施自身的生产功能：该产品或生产装置、例如螺栓等准备好用于加工。在自相似的生产模块和其他协作伙伴之间的每次具体合作都是两种交互类型的混合，其适配于特定的合作任务，然而所有具体的合作任务都根据总是相同的、统一的和通用的程序如上所述地完成。相应的生产模块可以因此与大量的协作伙伴为了接下来的任务而合作，诸如在如下情况下：多个机器人共同执行复杂的装配。

[0032] 在本发明一种优选的扩展方案中，生产模块的耦合服务此外被构型用于，实现用于规定协作区的以下步骤：- 将其他生产模块在其他生产模块的复合结构中的拓扑识别为相邻的和/或上级的其他生产模块；
- 识别如下其他生产功能，所述其他生产功能是在所述其他生产模块的复合结构中从所述生产模块的位置可用并且可达的；
- 将自描述信息告知给所述其他生产模块的复合结构；
- 协定如下行为方式：能够如何地、尤其是相继地或者同时地在所述产品上或针对所述产品来实施所述生产功能和所述其他生产功能（PF2）。

[0033] 一旦所述生产模块、也即所述自相似的生产模块在物理上和电气上被连接，就可以由耦合服务、也即步骤“插接”来发起（anstoßen）与一个或多个其他生产模块的协作区的建立和设立。一般而言，于是可以运行如下步骤。

[0034] 1. 所述生产模块发现并且将自己与以生产系统的形式被组织的已经存在的生产模块的复合结构连接。

[0035] 2. 该生产模块确定（ermitteln）a) 所述生产系统的拓扑：不仅其相邻生产模块和上级生产模块而且也包括在生产系统之内的其他协作伙伴；
b) 生产能力，按照所述生产系统的拓扑，所述生产能力是从分形生产系统中的生产模块的当前地点上的（örtlich）位置可用的或可达的；
3. 该生产模块例如借助相应的自描述信息来将其自己的一个或多个生产功能发布到所述生产系统中；
4. 所述生产模块与其他协作伙伴、尤其是与其他生产模块协定其协作、也称为协作区。

[0036] 该生产模块可以订阅（abonnieren）其感兴趣的该生产系统的所有状态，例如关于在所述至少一个协作区之内所协定的合作的状态。作为以上 “插接” 流程的重要步骤应提及步骤4。在所述步骤中，该生产模块与其协作伙伴协定潜在合作。由此，作为成果得出：能够以何种方式和方法关于生产模块的地点上的方位以及用于工件和材料的递交和共同操作的参数和策略来执行具体合作。

[0037] 通过提供和执行之前提出的四个步骤其中的至少一些步骤，该生产模块可以以非常灵活的方式和方法对不仅在拓扑中也在生产要求中的改变主动作出反应并且非常快速地使用在新的生产中。

[0038] 在创造性的生产模块的其他优选扩展方案中，在针对协作区的 “协定”步骤中，能够执行以下行为方式其中至少之一：- 提供地点上的区域的说明，在该地点上的区域中，生产功能和其他生产功能能够在该产品上或针对该产品来实施；
- 将行为方式和运行参数提供给该生产功能和其他生产功能，用于将产品从所述生产功能递交至其他生产功能；
- 针对关于所述产品或关于用于实施所述生产功能和所述其他生产功能的生产手段（Betriebsmittel）的共同程序（Vorgehen）来提供所述生产功能和所述其他生产功能的行为方式和运行参数。

[0039] 因此可以协定，应如何通过可能相邻的生产模块的合作来执行生产系统的动态组建。

[0040] 因此，在协定的范畴内，相邻生产模块的重叠的工作区域和所述生产能力被考虑。生产功能必须实现“有意义的”合作，诸如生产模块CNC机器（CNC：Computerized Numerical Control（计算机数控））提供生产功能“钻孔”，所述生产功能需要其他生产模块的其他生产功能，即待加工的工件的“输送和放置”。提供生产功能“运输（Transportieren）”的输送带可以与如下生产功能合作，该生产功能提供工件的输送和放置，以便将工件移动至输送带或者从输送带移动工件。在另一变型方案中，可以作为生产功能也提供装配能力，这在将材料运输至输送带期间执行拆卸步骤（Demontageschritte）。如果生产功能的能力匹配（zusammenpassen），则弄清楚：相邻生产模块的工作区域是否足够地重叠，以便能够实施该合作。例如，如果机器人手臂应从该输送带接纳工件，则机器人手臂的工作区域必须够到（reichen）该输送带上并且必须限定，该机器手臂能够在输送带上的哪个地点上的区域接纳该工件。自相似的生产模块的在其中能够执行合作的区域被称为协作区。相邻模块必须鉴于预给定的协作区方面统一（einigen），诸如CNC机器的输送单元和用于到达该CNC机器的三维通道（Korridor）。对此可替代地或附加地，协作区可以也基于重叠的工作区域被协定，就如对于上面提及的情况而言，其中机器人手臂的抓取器（Greifer）到达该输送带之上的区域并且因此从该处能够接纳或拿下工件。此外，也可以这样理解该区域：两个生产模块交换被使用用于加工产品的数据，诸如生产模块具有用于将颜色施加到该产品上的生产功能，其中通过所述其他生产模块的其他生产功能来确定颜色组成并且传送给第一生产模块。在此情况下，协作区、也即合作中的所述生产模块和所述其他生产模块之间的区域由一个或多个运行产生的具体配置来构成，所述运行参数诸如是颜色组成，其通过所述生产功能来使用。因此，所述其他生产模块作用到该产品上。

[0041] 此外，在协作区之内与其他生产模块合作的自相似的生产模块可以针对力求的合作来规定其具体行为，也即其行为方式。这也涉及所有物理上的和或功能上的限制，也即运行参数，例如最大速度、吞吐量（Durchsatz）或更大的工件。例如，必须为了通过机器人手臂从输送带可靠地接纳工件而使输送带的速度适配于机器人手臂的移动。如果多个生产模块、例如机器人手臂在协作区中联合，则所述多个生产模块能够或必须规定行为方式，以便并不对同一工件进行竞争（konkurrieren）。如果例如两个机器人在自身的共同协作区之内打算借助自身的抓取器来执行该工件的递交，则它们必须规定机器人手臂的速度、用于递交的角度和抓取器对该工件的挤压力。在所建议的行为方式中，人类操作者可以适配和/或改写已自动协定并且在该协作区中要使用的参数。

[0042] 此外，自相似的生产模块可以协定生产功能，只有因为两个生产模块是相邻这些生产功能才是可能的。例如，具有三个轴的CNC机器可以通过共同的协作区域来与机器人这样连接，使得该机器人以另外两个轴支持该CNC机器，由此通过该协作区就如在具有五个轴的CNC机器那样实现共同加工，其中该机器人以工件来装备该机器。在另一示例中，两个装配机器人可以协定：它们执行复杂的装配步骤，这些装配步骤仅通过这两个机器人在协作区中实现，例如其中一个机器人将第二工件添加给要加工的第一工件，其中该工件必须改变自身的方位，以便能够将第二工件匹配到该第一工件中。

[0043] 协定的结果是分形生产系统的自相似的生产模块的两个或更多个生产功能的组合。通过该耦合服务，这样的组合被规定作为分形生产系统的可用的、新的生产功能，所述生产功能在限定生产过程的情况下、也即按照生产要求地为了在生产的范畴内具体产品的制造而可供使用并且以特定参数来配置地针对要制造的产品能够使用。这些参数也在说明书的范畴内被称为协作信息。

[0044] 在关于耦合服务的实施方案中示出：如果两个生产功能处于重叠的工作区域中，则这两个生产功能能够共同作用。对于运输该工件或者物理上加工该工件的生产模块，重叠的工作区域应理解为例如在工厂车间中的地点上的区域。对此，附加地或可替代地，生产模块也可以是IP系统，例如工业计算机，该工业计算机作为生产功能针对例如生成针对该产品的接连的生产功能的优化或测量或者将该生产功能应用到产品上。在这种情况下，重叠的（überlappend）工作区域应这样理解：执行面向硬件的生产功能的该生产模块能够与实施并不面向硬件的生产功能、例如数据分析或测量的生产模块在非物理层面上共同作用。这可以例如是在加工工件/产品时在CNC工具机的铣刀（Fräser）的轨道（Bahn）的优化方面。在该耦合区中的原则上的共同作用于是不区分：该生产模块是面向硬件的还是非面向硬件的。仅仅自描述信息的具体构型方案是不同的。

[0045] 在本发明的任选（fakultativ）的扩展方案中，生产模式的自动化服务可以此外被构型用于，在关于所述生产模块或关于所述其他生产模块的改变的情况下，发动（initiieren）对协作区的协作信息的规定和耦合服务。

[0046] 由此，以有利的方式保证：如果例如因为新的自相似的生产模块被添加、移除或被设置在分形生产系统之内的其他位置处，或者因为自相似的生产模块不再起作用或者不再可用而使分形生产系统的结构在生产期间改变，则由该改变所涉及到的每个自相似的生产模块自己动态地被配置。尤其是，用于规定耦合服务的协作区的多个步骤、诸如拓扑的识别、其他生产功能的识别和自描述信息的告知被执行，以便使其自己的行为适配于该改变并被优化，以便然后能够过渡进入到（über treten）生产阶段。

[0047] 通过该耦合服务所提供的步骤被称为插接阶段，并且通过该自动化服务所提供的步骤被称为自动化阶段。按照本发明的生产模块的优点基于：这两个阶段不仅在数字、也即虚拟的世界中而且也在物理世界中能够实施。在虚拟世界中的实施使得设施工程师能够在真实实施之前就评估（evaluieren）、模拟和优化所述自相似的生产模块的结构上的布置及其在插接阶段和自动化阶段中的行为。在其技术上的实现之前对在分形生产系统中的自相似的生产模块的这种虚拟的委托（Kommissionierung）和测试避免了对多个生产模块的布置的成本高的和时间密集的试验（Ausprobieren），这是在物理世界中不能用的。

[0048] 自相似的产品模块的插接阶段的和自动化阶段的能力避免限制并且实现对于当今的先进的生产方案、尤其是合弄（holonisch）生产系统的和分形的工厂的灵活的生产系统的组建。

[0049] 在该说明书的范畴内，面向服务的架构并不被说明为特定实现方案，而是在提供生产模块的功能和接入生产模块的功能情况下的特定行为方式。生产模块的功能涉及如下功能，这些功能例如通过生产服务、自描述服务、耦合服务和/或自动化服务来实现。这种服务以及生产接口的信息的传递可以基于有线的网络协议、诸如LAN（LAN：Local Area Network（局域网））或Pofibus进行，也可以借助无线网络协议、诸如WLAN（WLAN：Wireless Local Area Network（无线局域网）来进行。对于本领域技术人员而言，诸如在文献SOA[3]中充分已知的是，面向服务的架构的实施方案，从而在此处并不进一步讨论基于面向服务的架构的服务的可能实现。因此，该服务作为面向服务的架构的使用表示跨平台、跨制造商和跨设备的可能性：以通用的方式和方法来接入生产模块的功能、例如生产功能。因此，在相应服务之内的服务管理功能可以具有：服务注册（英文： service regristry）和服务发现（英文：service discovery），其实现：找到和接入服务、例如像是生产服务。对于所述其他生产模块及所述其他生产模块的其他生产功能而言同样适用关于所述生产模块的生产功能所示出的内容。附图说明

[0050] 本发明及其扩展方案根据附图来进一步予以阐述。详细地，其中：图1示出生产系统的多个生产模块的分形的、递归的布置；
图2示出自相似的生产模块的构造；
图3示出关于阶段“插接”和“自动化”的概览；
图4示出用于运输工件的两个生产模块的协作;
图5示出第一和第二生产功能的工作区域以及在协作区中的工作区域的示图。

[0051] 具有相同功能和作用方式的元件在图中配备有相同的附图标记。

具体实施方式

[0052] 图1示出生产模块PM、PM1、PM2的分形的、递归的组成。这些生产模块也称为信息物理生产单元、英文为Cyber Physical Production Entity（网络物理生产实体），这些生产模块可以在生产系统PS的每个层面（Ebene）中出现（vorkommen），其中所述生产系统也作为网络物理生产系统，英文为Cyber Physical Production System是已知的。在图1中，三个生产模块已经在第一生产模块系统PMS1中被联合并且对外来看对于其他生产模块就像是另一生产模块那样地出现。因此，在生产模块系统PMS2中，另外三个生产模块被联合并且相对于其他生产模块就像是单个生产模块那样出现。在第三生产模块系统PMS3中，应看到其他三个生产模块。由于相应的生产模块的分形设计，这三个生产模块可以为了合作、也即协作而在其相应的协作区中联合并且对外像是单个的生产模块那样地出现。在其总体上，所有生产模块或生产模块系统构成生产系统PS。由于分层式的“whole-part（整体-部分）”结构，在该分层中的每个元素无关于其作为生产模块还是作为多个生产模块的组合（Zusammanfassung）而存在地显示出关于其接口和其功能上的行为的相同特性。由此，可以通过自相似的生产模块来产生分形生产系统。在该分层中的生产模块的每个具体的布置对于自身而言也又是分形的，由此在每个分层级别（Hierarchiestufe）中递归地强制总的生产系统中的分形设计。

[0053] 图2示出生产模块PM、PM1、PM2的示例性的构造。在图2中描绘基本的功能块，以便示出生产模块的功能上的构造。每个生产模块拥有电的和机械的组件，诸如电源（Stromversorgung）或机器人手臂的机械元件。这些在硬件块200中示出。此外，该生产模块具有自动化块205，该自动化块借助控制器、执行器和传感器来提供基本的自动化功能。所述自动化块不仅以硬件构造，但是至少部分地利用软件，以便使得所述硬件对于位于其上的层而言能够使用，诸如读出传感器值或者说明如下挤压力（Anpressdruck），其中机器人手臂的抓取器为了抓取工件而必须实施所述挤压力。该机器人手臂可以是硬件块200的和自动化块205的部分。

[0054] 在自动化块的基础上实现基于软件的块，所述基于软件的块能够通过处理器单元和其运行系统来实现，其中处理器单元和运行系统在图2中没有被描绘。块210作为软件模块来提供以运行时间基础设施的形式的面向服务的架构，其例如按照标准SOA用作针对生产模块的特定服务的基础。块210的部分是服务装置（Dienst）220，该服务装置负责注册和发现（aufspüren）服务。此外，块210拥有网络连接功能性215，利用其来经由接口使所述服务能够由外部接入。因此使得所述服务能够由外部、诸如其他生产模块来控制和分析。

[0055] 在块210的基础上，所述服务提供生产服务SPF、自描述服务SSD、耦合服务SKD和自动化服务SAS，其中上面提及的服务履行以下任务：- 生产服务SPF：该生产模块限定生产功能PF1的组，生产模块能够自主地实施这些生产功能，诸如木块的铣削。生产功能的实施通过MOM功能性（MOM：Manufacturing Operations Management（制造运营管理））来规划和控制。为了能够自主地实施生产功能，相应的生产功能拥有所需的实时控制程序、SCADA（SCADA：Supervisory control and data acquisition（数据采集与监视控制））、DCS（DCS：distributed control system（分布式控制系统））、MES（MES：Manufacturing Execution System（制造执行系统））软件功能、例如闭合的调节回路、数据分析、生产规划、充电控制（Chargensteuerung）和HMI功能性（HMI: Human Maschine Interfaces（人机接口））。此外，可以在需要情况下接入自动化层205的功能和硬件块200。

[0056] - 自描述服务SSD：所述自描述服务提供具有生产功能的特性的自描述信息，用于告知给其他生产模块并且可以也接受（aufnehmen）其他生产模块的其他生产功能的其他自描述信息的至少部分。所述自描述信息描述生产功能的各种各样（divers）特性，例如生产功能是何种类型的，诸如铣削或筛选；生产功能的限制，工件允许是如何沉的或者有何种尺寸；生产功能的运行范围、诸如对于输送带而言为1cm/s至35cm/s的输送带速度；理解何种指令，诸如开始和停止；生产功能提供何种状态，诸如生产功能准备好接纳工件；该生产功能能够理解何种状态，例如其他生产功能当前是忙碌的。自描述服务也作为数字双胞胎服务，也即数字孪生而已知。

[0057] - 耦合服务SKD：借助于耦合服务，该生产模块可以与其他生产模块在协作区KZO中协定共同的交互，诸如工件的相继地进行的递交（Übergabe）或者工件的同时加工，其中例如该生产功能保持该工件，而其他生产功能则将螺纹切削到工件中。该耦合服务在此规定各种各样的参数、指令和状态，以便实现该生产功能与其他生产功能的交互。在此，也许可以给定具有不同组参数、指令和状态的多个协作区，其中在每个协作区中发生该生产功能与其他生产功能的特定交互。在此，耦合服务仅在如下方面地规定参数、指令和状态，使得所述交互因此原则上是能够实现的，其中所述参数、指令和状态的特定适配通过自动化服务按照用于通过一个或多个生产功能也即由工件来制造特定产品的生产要求来规定。例如，该生产功能和其他生产功能分别代表：借助输送带来运输工件。在耦合服务的范畴内规定：这两个输送带的速度必须是相同的，并且所述速度可以在2cm/s至15cm/s的范围内。速度的具体规定于是通过自动化服务基于生产要求来规定，诸如为10cm/s。该耦合服务也确保：生产模块将其他生产模块在其他生产模块的复合结构中的拓扑识别例如作为相邻的或上级的其他生产模块。此外，该耦合服务有助于识别，哪些生产模块能够与该生产功能出现交互，因为它们例如具有相互相交的工作区域或者提供如下生产功能，这些生产功能是能够耦合的、也即能够共同作用。

[0058] - 自动化服务SAS：自动化服务规定特定的参数、指令和状态，用于按照以协作信息INFO的形式的生产要求在协作区之内实施用于特定产品的生产功能。

[0059] 图2此外示出接口225、230、235和COMP。这些接口一般而言有助于使对此所属的服务SPF、SDD、SKD和SPF与自己的生产模块中的其他服务和/或与其他生产模块交换数据。这些接口可以根据要求、例如延迟和带宽而定而构型得不同。

[0060] 尤其是，也称为生产接口的接口COMP被构型为用于生产服务的公共可接入的服务接口。这种接口允许在生产模块之间不仅以命令的形式也以状态形式来交换信息。这些接口被构造为窄的和统一的接口，从而使得通用的命令和状态能够被实现和执行以用于控制任意生产功能。

[0061] 图3描述两个阶段“插接（Plug）”和“自动化（Automate）”，其中通过所述耦合服务来实施和实现插接阶段并且通过自动化服务来实施和实现“Automate（自动化）”阶段，也即自动化阶段。在“插接”阶段中运行以下步骤P1至P5：P1：在以电流来对该生产模块供电之后，该生产模块被启动（boot）、初始化，其中该生产模块例如无线地构建自身的各种各样的服务和自身的网络连接，以便因此与其他生产模块得到接触（in Kontakt treten）；
P2：该生产模块查明（erkunden）其他生产模块的拓扑，例如在分形生产系统的相邻的或上级的生产模块。此外查明：根据所识别的拓扑在分形生产系统之内从自相似的生产模块的当前位置能够到达（erreichbar）哪些生产功能。

[0062] P3：该生产模块借助于自描述信息来将自身的至少一个生产功能发布（publizieren）到该分形生产系统中的其他生产模块。

[0063] P4：该生产模块与至少一个其他生产模块进行协定以用于规定协作区，其中在该协作区中能够尤其是相继地或者同时地在该产品上或对于该产品来实施所述生产功能与所述其他生产功能。在此，基本参数、诸如指令和状态被规定。

[0064] P5：生产模块订阅在该协作区中的其他生产模块的状态，以便在状态改变的情况下被所述其他生产模块来告知。同样地，所述其他模块订阅在该生产模块中的状态。

[0065] 在自动化服务获得由工件按照生产要求来加工产品的生产要求之后，协作区的协作信息被规定。对此，该生产模块在“自动化”阶段中运行步骤P6至P9：P6：在步骤P6中，该生产模块借助自身的生产接口来等待指令和/或状态信息，其中所述生产模块从其他生产模块获得所述指令和/或状态信息。接着，步骤P7至P9之一可以被执行，其中在完成步骤P7至P9之一之后在步骤P6中继续进行。

[0066] P7:在该步骤中，协作区的重配置例如基于要生产的产品的改变或者在该生产系统之内的改变而发生。为此，接下来可以运行步骤P2、P3和P6。

[0067] P8：在步骤P8中，在步骤P4中所限定的并且接下来参数化的生产功能被实施。因此，可以在步骤P6中获得指令“start（开始）”之后，在步骤P8中使机器人手臂的抓取器接纳该工件并且放置到如下装置中，在该装置中能够实施其他生产功能。在实施了生产功能之后，再次回到自身的开始位置并且重新等待指令“开始”。

[0068] P9：在该步骤中，在该工件上进行共同加工。因此，在其他生产模块实施自身的其他生产功能期间，该生产功能可以接纳该工件并且首先保持该工件。而在所述其他生产功能结束之后，所述生产功能将所述工件、也即要制造的产品在输送带上放下。之后，所述共同加工结束。

[0069] 图4在示例的构型方案中示出：第一生产模块和第二生产模块联合成生产模块系统PMS1，该生产模块系统像是生产模块那样地表现。

[0070] 第一生产模块PM1具有作为实施单元AUE的能够控制的抓取臂，利用该抓取臂在直角平行六面体状的工作区域中在第一位置处接纳工件并且在该直角平行六面体状的工作区域中在第二位置处能够递交该工件。因此，第一生产功能PF1由在能预给定的工作区域中对工件的运输来组成。除了所述运输，第一生产模块也可以在一个时间段过程中存放（lagern）该工件，也即该工件例如留在抓取臂的抓取器中10分钟。

[0071] 第一生产模块此外具有处理器单元PROZ，其具有存储单元，利用该存储单元能够实现生产服务SPF、自描述服务SSD、耦合服务SKD和自动化服务SAS。此外，该生产模块具有无线接口，例如根据WLAN（WLAN：Wireless Local Area Network（无线局域网））的无线接口，其按照一个或多个IEEE802.11规定，其中通过所述无线接口，各个服务的接口与第二生产模块的服务能够例如交换自描述信息、指令和参数，这在图4中并没有详细示出。因此，生产接口COMP也通过该无线接口来与该第二生产模块交换状态和指令。代替地或附加地，生产模块可以一般通过无线的和/或有线的通信接口相互交换信息、参数和指令。

[0072] 第一生产模块作为自描述信息SELF1而具有以下内容：配置数据:
- 方位: X=500cm, Y=300cm
- 围绕该方位的工作区域:
X=-250cm … +250cm,
Y=-200cm … +200cm,
Z=0cm … +300cm
- 构型: 可以接纳直至20cm×20cm×200cm的尺寸的产品
能力数据:
- 类型数据: 运输, 存放
- 参数化数据:
- 开始位置
- 终止位置
- 关于边缘条件的数据: 最大 2kg 的重量
- 进入的指令数据:
- 开始
- 状态数据:
- 进入的: 没有说明
- 发出的: 准备好拿取工件
作为配置数据，自描述信息示出抓取臂的方位，也即，在关于生产车间中的固定参考点的位置X=500cm和Y=300cm处的在生产车间中的地点上的位置。此外，作为抓取臂的工作区域来描述围绕抓取臂的方位的直角平行六面体，其中该抓取臂在生产车间中的接下来的绝对工作区域中能够交出（aufgeben）或递交工件：
X轴：500cm-250cm=250cm至500cm+250cm=750cm
Y轴：300cm-200cm=100cm至300cm+200cm=500cm
Z轴：0cm至300cm
所述X和Y轴位于生产车间的地面的平面中并且Z轴描述垂直于该地面的维度
（Ausdehnung），也即在高度上。通过X和Y轴所描述的第一区域B1在图5中虚线地示出。

[0073] 此外，通过该构型方案来限定：抓取臂能够抓取和运输以20cm×20cm×200cm的尺寸的工件。

[0074] 作为能力数据，自描述信息描述：所述生产功能的类型为“运输或存放”。此外，该抓取器的开始位置和终止位置可以通过第二生产模块来参数化。该抓取器可以接纳最大2kg的重量。该第二生产模块可以作为指令数据来开始自主生产功能。此外，可以由第一生产模块作为状态数据来传送：第一生产模块“准备好”再次实施第一生产功能。此外，该第一生产模块可以用信号通知：已经拿取了工件。关于其他生产模块的进入的状态数据并没有储存（hinterlegen）任何说明。

[0075] 该第二生产模块PM2与第一生产模块类似地构造。作为实施单元AUE，第二生产模块具有输送带。该第二生产模块作为自描述信息SELF 1而具有以下内容：配置数据:
方位: X=100cm…900cm, Y=100cm…200cm
工作区域: X=0cm…800cm, Y=0cm…100cm, Z=80cm
构型: 可以接纳直至 100cm × 100 cm ×100cm 的尺寸的产品
能力数据:
类型数据: 运输, 存放
参数化数据:
- 速度: 0-10cm/s
- 方向: 向前/ 向后
关于边缘条件的数据:
- 仅在速度= 0的情况下进行方向更改
- 最大运输重量: 10kg
进入的指令数据:
- 速度
- 方向
- 开始
状态数据:
- 进入的: 准备好,拿取工件
- 发出的: 速度, 方向
作为配置数据，自描述信息示出输送带的方位、也即在生产车间中的地点上的位置，其占据具有关于在生产车间中的固定参考点的X=100cm至900cm和Y=100cm至200cm的面积（Fläche）。此外，作为输送带的工作区域来描述在生产车间中的平面中的如下面积，在该面积中工件能够通过输送带来运输或存放。这种面积包括以下在生产车间中的尺寸：
X轴：100cm至900cm，也即800cm的输送带长度；
Y轴：100cm至200cm，也即100cm的输送带宽度；
Z轴：80cm，也即输送带的带被安置在80cm的高度上。

[0076] X轴和Y轴位于生产车间的地面的平面中并且Z轴描述垂直于该地面的维度，也即在高度上。该工件可以因此在通过X、Y和Z轴所描述的面积中被放下并且在那里由输送带运输或存放。在图中描绘出第二区域B2，该第二区域以点状线包围（umranden）的方式再现（wiedergeben）在该生产车间中的X平面和Y平面中的输送带的工作区域。

[0077] 此外，通过该构型方案来限定：输送带能够运输或存放为100cm×100cm×100cm的最大尺寸的工件。

[0078] 该自描述信息描述能力数据。可用的生产功能是运输或存放。该生产功能实现：0-10cm/s的速度的参数化。此外，该输送带可以向前地和向后地运输工件。作为在实施第二生产功能情况下的边缘条件，仅在0cm/s的速度情况下才允许进行方向更改并且工件的最大重量为10kg。为了控制第二生产功能，作为指令数据可以将第二生产功能的速度、方向和开始传递给第二生产模块PM2的生产服务。第二生产模块作为状态数据来传送输送带的当前速度和方向。作为进入的状态数据识别出：要耦合的生产功能准备好被开始并且该工件已被从输送带拿取。一般而言，在本专利申请中将生产功能的参数化与术语生产功能的运行参数同义地使用。

[0079] 在将第一生产模块和第二生产模块安设（aufstellen）在生产车间中并且以电流来供电之后，生产模块这样配置，使得其为了执行本发明而准备。因此，这两个生产模块开始通过相应WLAN接口进行基于SOA协议的发现（Discovery）并且识别出以下服务是能够相互定址的（adressierbar）：- 生产服务（SPF）；
- 自描述服务（SSD）；
- 耦合服务（SKD）；
- 自动化服务（SAS）。

[0080] 在下一步骤中，这两个生产模块借助于其他生产模块的自描述服务SSD来调用相应的自描述数据并且在自身处将其存储作为分别其他的自描述信息SELF2。之后，自描述信息SELF1和其他自描述信息SELF2通过这两个生产模块来分析。

[0081] 在接下来的步骤中，基于之前的分析通过相应的生产模块的耦合服务SKD来检验，这两个生产模块是否能够构成协作区，在该协作区中两个生产模块可以共同作用，例如实施输送带的生产功能以及时间上相继地实施抓取臂的生产功能。以下“有意义的”组合被识别出：类型数据输送带       类型数据抓取臂
运输                  存放
存放                  运输
运输                  运输
三种组合被识别出，如果以通过类型数据来表征的方式的相应生产功能的实施中存在共同的地点上的重叠，则所述三种组合能够潜在地共同作用。因此在X=250cm...750cm、Y=
100cm...200cm和Z=80cm范围内存在生产功能“输送带的运输”和“抓取臂的运输”的空间上的重叠。这意味着：在该地点上的区域内，已找到协作区KZO并且这两种生产功能能够共同作用。此外，在生产功能“第一和第二生产模块的运输”的协作中，工件最大具有2kg的重量和20cm×20cm×100cm的尺寸。

[0082] 一般而言，所述分析确定对于这两个生产模块而言容许的工作参量、诸如工件的地点上的方位、最大重量和最大尺寸。以数学的方式这意味着：由相应的生产模块的自描述信息确定如下信息的集合，其中所述信息在这两个生成模块中都出现，也即所谓地构成针对这两个生产模块的交集。因为，仅在这种“交集”情况下，这两个生产模块在协作区中的协作“有意义地”实现。

[0083] 因此，针对通过输送带来对工件进行的运输和通过抓取臂时间上相继的运输这种协作情境，用于协作区KZO的以下协作信息INFO被储存在这两个生产模块的存储器SPE中：第二生产模块的协作信息INFO：
- 生产模块：
- 类型数据：运输 – 运输
- 方向：输送带 -> 抓取臂
- 参数化数据：
- 终止位置： X= 250cm...750cm, Y=100cm...200cm，Z=80cm
- 指令数据：
- 发出的：开始
- 状态数据：
- 进入的：准备好拿取工件
在此情况下，第二生产模块存储协作信息：利用第一生产模块针对协作：从输送带到抓取臂的“运输到运输”来规定协作区。作为参数化数据，协作信息说明：抓取臂、也即第一生产功能从输送带接管工件的终止位置位于区域X=250cm....750cm, Y=100cm...200cm，Z=
80cm，该区域在生产计划的稍后规定中还能够更特定地（spezifisch）、例如以具体位置的形式来被规定。此外规定：作为“进入的”状态数据，第二生产模块需要来自第一生产模块的信息：该第一生产模块“准备好”执行第一生产功能。此外，如果第一生产功能已经从输送带提取（entnehmen）工件、也即“工件被拿取”，则可以用信号通知该第二生产模块。

[0084] 一般而言，通过相应的生产模块的协议信息需要或提供状态数据，然而将第二生产模块中“发出的”与第一生产模块中“进入的”耦合，并且在第一生产模块中“进入的”与第二生产模块中“发出的”耦合。通过进入的到输出的信息的这种耦合，两个生产模块之间的通信被描述。

[0085] 此外，如果在输送带上的工件准备好通过第一生产功能来拿取，则第二生产模块将指令“开始”发送给第一生产模块。

[0086] 与此类似地，在通过输送带来实施工件/产品的运输和时间上相继地通过抓取臂来实施运输的情况下，第一生产模块储存用于协作区的以下协作信息INFO：第一生产模块的协作信息INFO：
- 生产模块：
- 类型数据：运输 – 运输
- 方向：输送带 –> 抓取臂
- 参数化数据：
- 开始位置：X=250cm...750cm,Y=100cm...200cm,Z=80cm
- 进入的指令：开始
- 状态数据：
- 发出的：准备好拿取工件
第二生产模块控制第一生产功能，用于在生产车间中的绝对位置处、例如X=500cm,Y=
200cm,Z=80cm拿取工件，通过指令“开始”，使第一生产功能开始。此外，第一生产模块作为发出的状态数据将如下内容提供给第二生产模块：第一生产功能“准备好”重新运输工件，并且该工件已经被从输送带拿取了。

[0087] 除了组合“运输-运输”，也能够利用所属的协作信息确定其他协作区并且存储在相应的生产模块中。此外，协作区的确定也可以针对时间上相反的情况来被执行，并且确切地说，抓取臂执行生产功能并且然后时间上在下游地随后使输送带来执行自身的生产功能。用于确定在输送带和抓取臂和输送带之间的其他协作区的行为方式可以类似于以上实施例来被执行。

[0088] 该第二生产模块PM2获得用于从位置X=150cm；Y=150cm；Z=80cm来朝第二位置X=700cm；Y=450cm；Z=200cm运输工件的请求。第一生产模块PM1和第二生模块PM2都不能够单独地解决（bewältigen）该请求。然而，该生产模块系统PM1能够接管该任务。该第二生产模块与第一生产模块共同地在下面作为生产模块系统PM1来行动（agieren），其中关于该请求的通信对外就恰好像是第一或第二生产模块单独地行动那样地表现。在下文中，关于该请求仅进一步描述第一和第二生产模块之间的协作。在此假定：工件在第一位置X=150cm,Y=
150cm,Z=80cm处存在并且能够在第二位置X=700cm,Y=450cm,Z=200cm处被放下（ablegen）。
在更大的生产中，生产模块系统会在第一位置处生成对于用于接管工件的其他生产模块的协作区，并且在第二位置处生成对于用于递交工件的其他生产模块的协作区。

[0089] 在下文中，第一和第二生产模块的自动化服务SAS被调用，就如建立协作区KZO的具体构型方案那样。这种具体构型方案作为协作参数KINF在相应生产模块中被产生，其中状况上（situativ）也可能发生两个生产模块的自动化服务之间的协调（Abstimmung）。因此第一生产模块生成以下协作参数KINF：第一生产模块的协作参数KINF:
- 生产模块：第二生产模块
- 类型数据：运输 – 运输
- 方向：输送带 – 抓取臂
- 参数化数据：
- 接管位置：X=600cm，Y=150cm，Z=80cm
- 进入的指令：开始
- 状态数据：
- 发出的：准备好拿取工件
除了第二生产功能将工件递交给第一生产功能的接管位置的点，协作参数KINF的内容与第一生产模块的协作信息INFO相同。在此情况下，这两个生产模块已达成一致（verständigen）：在位置X=600cm，Y=150cm，Z=80cm处，第二生产功能提供工件给第一生产功能，以用于接管。

[0090] 与此类似地，在第二生产模块中创建以下：第二生产模块的协作参数KINF：
- 生产模块：第一生产模块
- 类型数据：运输 – 运输
- 方向：输送带 –> 抓取臂
- 参数化数据：
- 接管位置：X=600cm，Y=150cm，Z=80cm
- 指令数据：
- 发出的：开始
- 状态数据：
- 进入的：准备好拿取工件
在图5中绘出第三区域B3，参见具有阴影的矩形。第三区域描述在X和Y平面中的区域，在X和Y平面中，第一生产功能和第二生产功能能够递交该工件，因为这两个生产功能能够到达该区域。在当前示例中，这两个生产模块已经鉴于接管位置而统一（einigen），其中其处于第三区域之内。

[0091] 现在，开始该生产。第一生产模块将自身的“准备好”的状态通过自身的生产接口COMP来发送。第二生产功能PF2通过第二生产模块的生产服务SPF来被控制，从而使该输送带将工件运输直至接管位置X=600cm，Y=150cm，Z=80cm，并且在那里然后被停住（anhalten）。紧接着，第二生产模块给第一生产模块发送指令“开始”到第一生产模块的生产接口COMP，接着，第一生产模块的生产服务从自身的静止位置将抓取臂移动至接管位置X=600cm，Y=150cm，Z=80cm，在那里抓取工件并且然后将抓取臂连同工件一起移动至第二位置，在该第二位置处应该放下（ablegen）该工件。在那里，抓取器放出（auslassen）该工件并且抓取臂移动到自身的静止位置。然后第二生产模块将如下状态发送给第一生产模块：该工件已经由输送带接管并且此外第一生产功能准备好重新被开始。之后，第二生产功能可以重新被实施并且重复在该段中所描述的流程。

[0092] 相应的生产模块通过由硬件和软件组成的组合来实现。对此，相应的生产模块包括处理器，该处理器与存储器连接，为了实现本发明在该存储器中保存用于由处理器来处理的机器可读的代码。此外，该存储器用于保存程序数据，例如状态信息或自描述信息。此外，相应的生产模块具有输入和输出单元，所述输入和输出单元与处理器连接并且被构造用于在生产模块之间交换数据、例如自描述信息。

[0093] 文献列表：[1] E. Gamma et al., „Design Patterns: Elements of Reusable Object-oriented Software“, Addison Wesley, 1995
[2] F. Buschmann et al., „Pattern-Oriented Software Architecture“, Vol.
4, in „Pattern Language for Distributed Computing“, John Wiley and Sons, 2006[3] SOA – Service Oriented Architecture [https:// en.wikipedia.org/wiki/Service-oriented_architecture]

标题	发布/更新时间	阅读量
作为1型11β羟基类固醇脱氢酶(11b-HSD1)抑制剂的烷基哒嗪衍生物	2020-05-13	530
作为PPAR激动剂用于治疗糖尿病的N-取代-1H-吲哚-5-丙酸化合物	2020-05-13	607
新的除草剂	2020-05-13	124
大环喹唑啉衍生物及其作为MTKI的用途	2020-05-11	291
程序执行处理终端装置和程序执行处理方法	2020-05-11	385
用作辣椒素拮抗剂的喹唑啉酮衍生物	2020-05-11	202
可用作香草素拮抗剂的色酮衍生物	2020-05-11	844
芳基－吡啶衍生物	2020-05-12	595
氮杂环螺衍生物	2020-05-12	107
合成多糖和含有它们的药物组合物以及其用途	2020-05-11	560

生产模块

生产模块

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：