用于确定用于制造产品的最优制造替代方案的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于基于以下步骤从一个或多个制造设施的当前可用的制造替代方案中确定用于制造产品的最优制造变型方案以及产生所属的制造资料的方法和设备：产生（S1）要制造的产品的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）；基于所产生的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）以及可用的制造机器来确定（S2）用于制造产品的不同的可能制造替代方案；对于每个所确定的制造替代方案生成（S3）特定CAD模型（sCADM），其中对于每个所生成的特定CAD模型（sCADM）通过所属的CAM引擎（5）来产生反馈报告（EFR）；评估（S4）不同的制造替代方案的所产生的反馈报告（EFR），用于确定适用于制造产品的制造替代方案，并且评估：在相应的制造替代方案的情况下是否遵守预先给定的制造公差和制造规范；和根据当前的制造情形从所确定的适合的制造替代方案中选择（S5）最优制造替代方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定用于制造产品的最优制造替代方案的方法和设备
本专利技术涉及用于确定用于制造产品的最优制造替代方案（Fertigungsalternative）的方法和设备，并且尤其涉及通过集成基于知识的系统来优化CAD/CAM接口。
技术介绍
计算机集成制造CIM（ComputerIntegratedManufacturing）包括最大不同的活动（Tätigkeiten），所述活动在企业中被计算机辅助，并且尤其包括CAD（ComputerAidedDesign（计算机辅助设计））、也即计算机辅助式对象设计以及CAM（ComputerAidedManufacturing（计算机辅助制造））、也即计算机辅助式产品制造。计算机辅助制造CAM表示使用与CMT机器无关的控制软件用于创建控制代码。传统的CAD系统拥有以下可能性：创建构件的3D-CAD数据模型，所述3D-CAD数据模型构成用于制造所述构件的基础。为了扩展功能性，这样的程序通常具有接口，其中其它功能性、所谓的插件（Plug-in）可以借助于所述接口被集成。为了能够尽可能自动化地制造产品、尤其构件，在创建CAD绘图期间已经可以通过CAD系统判定：应当基于哪些材料以及基于哪种制造技术来制造以3D绘图的形式所涉及的产品或者构件。然而，在传统的系统情况下存在如下灵活性问题：在这样早的时间点、也即在创建CAD绘图时，但是大多还不存在关于要制造的产品或者构件的所有信息。此外，制造相关信息、诸如制造机器的机器利用率、所制造的产品或者构件的交付地点、用于制造产品或者构件的目前订货情况以及关于机器和工具状态的信息，在该早的时间点还不存在，并且只有后来、尤其在制造的过程中才变得可用。然而因为为了最优地制造产品或者构件，需要最优地规定所使用的材料和所使用的制造技术，所以传统的CIM系统仅次优地工作。此外，在传统的CIM系统情况下，在制造期间由情形决定地转向其它材料或机器或者制造技术仅通过重新设计由CAM系统所提供的CAD绘图才是可能的。除了上面提及的灵活性问题外，传统的CIM系统此外具有质量问题，因为根据产品或者构件的设计和制造要作出的判定取决于大量复杂的、彼此有关的影响因素。然而在传统的CIM系统的情况下，仅在这方面经训练的专家拥有所属的知识或者相应的信息，所述专家在许多情况下不是现场可用的。因此，在要制造的产品或者要制造的构件方面的许多设计判定仅以次优的方式被作出，其中尤其用于制造产品或者构件的最优制造变型方案或者制造替代方案最大程度地保持未被考虑。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提供方法和设备，所述方法和设备克服传统系统的上面提及的缺点，并且尤其确保以高的质量灵活地制造产品或者构件。按照本专利技术的第一方面，通过具有在专利权利要求1中说明的特征的方法来解决所述任务。因此本专利技术提供以下方法，所述方法用于基于以下步骤从一个或多个制造设施（Fertigungsanlagen）的当前可用的制造替代方案中确定用于制造产品的最优制造变型方案，并且产生所属的制造资料：产生要制造的产品的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范；基于所产生的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范以及可用的制造机器来确定用于制造产品的不同的可能制造替代方案；对于每个所确定的制造替代方案生成CAD模型的增强，其中对于CAD模型的每个所生成的增强通过所属的CAM引擎来产生反馈报告；评估不同的制造替代方案的所产生的反馈报告，用于确定适用于制造产品的制造替代方案，并且评估：在相应的制造替代方案的情况下是否遵守预先给定的制造公差和制造规范；和根据当前的制造情形从所确定的适合的制造替代方案中选择最优制造替代方案。在按照本专利技术的方法的一种可能的实施方式中，对于相应的制造替代方案的CAD模型的所生成的特定增强，CAM引擎确定为制造产品所必要的制造步骤，并且为所述制造替代方案产生相应的控制程序。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，通过所选择的最优制造替代方案的所产生的控制程序来控制制造设施的制造机器。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，在考虑不同的准则情况下选择最优制造替代方案，所述不同的准则尤其是分别所涉及的制造机器的能力，其中所述能力可以从CAD/CAM数据库中读出；要预期的产品特性、尤其成分、可处置性或磨损等；和/或几何结构的表现形式（Ausprägung）、表面特性（尤其在有效面和功能面处）；以及所得出的耗费、尤其用于制造、材料购买和运输等的耗费；以及制造设施的当前设施状态。在按照本专利技术的方法的一种可能的实施方式中，制造设施的设施状态尤其说明：制造设施的制造机器和所属的制造职工的利用率和/或生产量（Durchsatz），制造设施的制造机器的可用性、尤其用于维护和保养制造设施的制造机器的维护计划、用于通过制造设施的制造机器来制造产品的制造耗费和/或用于通过制造设施的制造机器来制造产品的资源、原材料和毛坯的可用性和/或通过制造设施的产品制造的其它自由度。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，要制造的产品的特定于构件CAD制造规范通过CAD系统来产生，并且包含要制造的产品的3D-CAD模型。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，特定于构件的CAD制造规范具有其它制造要求、尤其要制造的产品的要满足的物理和/或化学特性以及制造公差。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，收集不同的制造替代方案的所产生的反馈报告，并且基于所述反馈报告以及基于产品的特定于产品的迄今CAD制造规范，并且基于从CAD/CAM数据库中读出的数据和/或规则产生总反馈报告，其中CAD系统评估所述总反馈报告用于适配特定于产品的CAD制造规范。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，为每个所标识的制造替代方案通过CAD模型生成器基于从CAD/CAM数据库中读出的数据和/或规则生成特定CAD模型。在按照本专利技术的方法的另一可能的实施方式中，基于通过CAD模型生成器生成的特定CAD模型并且基于从CAD/CAM数据库中读出的数据和/或规则（尤其鉴于不同的制造替代方案的可用的测试和测量方法）来生成用于监控所制造的产品的产品质量的测量和检验计划，所述测量和检验计划被传输给制造设施的测量和检验装置。按照第二方面，本专利技术此外提供具有在专利权利要求10中说明的特征的用于提供最优制造替代方案的设备，所述最优制造替代方案用于制造产品、尤其构件。因此本专利技术提供用于提供最优制造替代方案的设备，所述最优制造替代方案用于制造产品、尤其构件，所述设备具有：CAD系统，所述CAD系统用于产生要制造的产品的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范，CAD模型生成器，所述CAD模型生成器基于通过CAD系统产生的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范来确定用于制造产品的不同的可能制造替代方案，其中对于每个所确定的制造替代方案生成CAD模型的特定增强，所述特定增强通过用于产生反馈报告的所属的CAM引擎来测试，并且具有评估单元，所述评估单元评估不同的制造替代方案的所产生的反馈报告，用于确定适用于制造产品的制造替代方案，并且根据所有可用的规范和影响参量从所确定的适合的制造替代方案中选择最优制造替代方案。用于制造替代方案的CAD模型的增强对应于制造替代方案的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于基于以下步骤从一个或多个制造设施的当前可用的制造替代方案中确定用于制造产品的最优制造变型方案并且产生所属的制造资料的方法：（a）产生（S1）所述要制造的产品的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）；（b）基于所述所产生的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）以及所述可用的制造机器来确定（S2）用于制造所述产品的不同的可能制造替代方案；（c）对于每个所确定的制造替代方案生成（S3）CAD模型（sCADM）的增强，其中对于所述CAD模型（sCADM）的每个所生成的增强通过所属的CAM引擎（5）产生反馈报告（EFR）；（d）评估（S4）所述不同的制造替代方案的所述所产生的反馈报告（EFR），用于确定适用于制造所述产品的制造替代方案，并且评估：在所述相应的制造替代方案的情况下是否遵守预先给定的制造公差和制造规范；和（e）根据当前的制造情形从所述所确定的适合的制造替代方案中选择（S5）所述最优制造替代方案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于基于以下步骤从一个或多个制造设施的当前可用的制造替代方案中确定用于制造产品的最优制造变型方案并且产生所属的制造资料的方法：（a）产生（S1）所述要制造的产品的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）；（b）基于所述所产生的特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）以及所述可用的制造机器来确定（S2）用于制造所述产品的不同的可能制造替代方案；（c）对于每个所确定的制造替代方案生成（S3）CAD模型（sCADM）的增强，其中对于所述CAD模型（sCADM）的每个所生成的增强通过所属的CAM引擎（5）产生反馈报告（EFR）；（d）评估（S4）所述不同的制造替代方案的所述所产生的反馈报告（EFR），用于确定适用于制造所述产品的制造替代方案，并且评估：在所述相应的制造替代方案的情况下是否遵守预先给定的制造公差和制造规范；和（e）根据当前的制造情形从所述所确定的适合的制造替代方案中选择（S5）所述最优制造替代方案。2.按照权利要求1所述的方法，其中对于所述相应的制造替代方案的所述CAD模型（sCADM）的所述所生成的特定增强，所述CAM引擎（5）确定用于制造所述产品所必要的制造步骤，并且为所述制造替代方案产生相应的控制程序（SP）。3.按照权利要求2所述的方法，其中通过所述所选择的最优制造替代方案的所述所产生的控制程序（SP）来控制所述制造设施的所述制造机器。4.按照上述权利要求1至3之一所述的方法，其中在考虑以下方面的情况下选择所述最优制造替代方案：-所述分别所涉及的制造机器的能力，其中所述能力从CAD/CAM数据库（8）中被读出，-要预期的产品特性、尤其成分、可处置性和磨损和/或几何结构尤其在有效面和功能面处的表现形式、表面特性，-所得出的耗费、尤其用于制造、材料购买和运输的耗费，-以及所述制造设施的所述当前设施状态，其中所述设施状态尤其说明：--所述制造设施的所述制造机器和所属的制造职工的利用率和/或生产量,--所述制造设施的所述制造机器的可用性、尤其用于维护和保养所述制造设施的所述制造机器的维护计划,--用于通过所述制造设施的所述制造机器制造所述产品的制造耗费,--用于通过所述制造设施的所述制造机器制造所述产品的资源、原材料和毛坯的可用性和/或通过所述制造设施的所述产品制造的其它自由度。5.按照上述权利要求1至4之一所述的方法，其中所述要制造的产品的所述特定于构件的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）通过CAD系统（2）产生，并且包含所述要制造的产品的3D-CAD模型。6.按照上述权利要求1至5之一所述的方法，其中所述特定于构件的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）具有其它制造要求、尤其是所述要制造的产品的要满足的物理和/或化学特性以及制造公差。7.按照上述权利要求1至6之一所述的方法，其中收集所述不同的制造替代方案的所述所产生的反馈报告（EFR），并且基于所述反馈报告以及基于所述产品的所述特定于产品的迄今CAD制造规范，并且基于从CAD/CAM数据库中读出的数据和/或规则产生总反馈报告（GFR），其中所述CAD系统（2）评估所述总反馈报告（GFR）用于适配所述特定于产品的、与制造设施无关的CAD制造规范（FF）。8.按照权利要求1至7之一所述的方法，其中对于每个所标识的制造替代方案通过CAD模型生成器（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：T耶格，R迈尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE