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WO2012025364A1 - Verfahren und system zur planung mechatronischer systeme mit mechatronikeinheiten - Google Patents

Verfahren und system zur planung mechatronischer systeme mit mechatronikeinheiten Download PDF

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Publication number
WO2012025364A1
WO2012025364A1 PCT/EP2011/063638 EP2011063638W WO2012025364A1 WO 2012025364 A1 WO2012025364 A1 WO 2012025364A1 EP 2011063638 W EP2011063638 W EP 2011063638W WO 2012025364 A1 WO2012025364 A1 WO 2012025364A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mechatronic
unit data
data structures
data structure
stored
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/063638
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Foehr
Lorenz Hundt
Arndt LÜDER
Thomas Wagner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2012025364A1 publication Critical patent/WO2012025364A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for the planning of mechatronic systems with mechatronic units
  • Mechatronics deals interdisciplinary with the interaction of mechanical, electronic and information technology units in mechatronic systems.
  • Mechatronic systems have the function of solving a given technical problem with sensors, processors, actuators and elements of mechanics, electronics and computer science.
  • Mechatronic systems solve the given problem ⁇ in which they combine mechatronic units in a suitable manner.
  • a mechatronic unit the individual components of a mechatronic system are generally referred to.
  • a gripper arm or a conveyor belt can be, for example, mechatronic units.
  • Mechatronic systems that complex problems lö ⁇ sen may consist of a large number of individual units mechatronics. Not infrequently, a mechatronic system consists of several thousand mechatronic units.
  • An object of the present invention is to provide an efficient scheduling method for mechatronic systems be ⁇ riding observed.
  • a planning method for a mechatronic system having a plurality of mechatronic units wherein a mechatronic unit data structure is stored for each mechatronic unit, the mechatronic unit data structure having information or information data about the respective mechatronic unit, and wherein a process sequence data structure is stored, which contains information about the process flow of the mechatronic system, with the following steps:
  • Mechatronic unit data structures based on the process flow data structure, wherein the mechatronic unit data structures are subdivided into higher and lower mechatronic unit data structures,
  • the invention further provides a planning device for planning a mechatronic system, in particular for planning a mechatronic system according to the planning method according to one of claims 1 to 5, comprising:
  • a mechatronic unit data structure memory which stores at least one mechatronic unit data structure
  • a process flow data structure memory which stores at least one process flow data structure, wherein the mechatronics device data structures are subdivided into higher and lower level mechatronic device data structures,
  • a first selection device which selects at least two mechatronic unit data structures based on the at least one stored process flow data structure
  • a creation device that automatically creates a hierarchy of the selected mechatronics unit data structures based on the process flow data structure, the mechatronics unit data structures being divided into higher and lower mechatronics unit data structures,
  • a provisioning device which provides interfaces in the selected mechatronic unit data structures, which correspond to the respective higher-level mechatronic units, based on the interfaces specified in the mechatronics unit data structures of the respective subsidiary mechatronic units, and with
  • a determination device which determines the assignment of each of the provided interfaces of the higher-level mechatronic unit data structures to the interfaces of the respective lower-level mechatronic unit data structures wherein the association is stored in the higher-level and / or the respective lower-level mechatronics unit data structure.
  • individual mechatronic units can in turn be constructed from further mechatronic units.
  • a gripping arm in turn consist of mechatronic units , such as an electric motor, at least one position sensor and a mechanical gripping unit.
  • the present invention recognizes this finding and provides a scheduling method that takes into account this hierarchical view of mechatronic units for automated planning of a mechatronic system.
  • the planning procedure presented here is based on mechatronic unit data structures, which contain the information about a respective mechatronic unit, which are necessary for automated planning of the mechatronic system. Furthermore, the scheduling method is based on a process flow data structure that describes the process and thus the desired function of the mechatronic system being planned.
  • the preparation of the information about mechatronic units in the form of a mechatronic unit data structure enables the automated planning of a mechatronic system.
  • the interfaces which have a mechatronic unit are subdivided into device interfaces and execution interfaces.
  • a mechatronic unit communicates with subordinate mechatronic units via the device interfaces.
  • the mechatronics unit communicates with higher-level mechatronic units via the execution interfaces.
  • the mechatronic planning process is function-oriented. This is reflected above all in the fact that the mechatronic units are regarded as function providers and speaking manner. In the realization of a mechatronic system, therefore, ways must be found to realize the required functions of the mechatronic system by mechatronic units. Accordingly, a selection of useable mechatronic units is based on the functions provided by the mechatronic units. In the mechatronic unit data structure this is described in the functional sequences. Thus, based on the functional sequences predetermined by a planner in the process flow data structure, an automatic selection of available and potentially suitable mechatronic units can be made. The exact (eg control-technical) implementation is not necessarily taken into account.
  • mechatronics units selected out ⁇ chose mechatronics units can be linked together to achieve the desired overall function. Previously, this was done manually by individual signals of a mechatronics unit were connected to the corresponding remote station. Based on the mechatronic unit data structure, the linking process can be automated. Within the cut ⁇ provide structure each signal is always compared with a counterpart. For example, in the hierarchy of the mechatronic system, as described above, signals from exporting approximately ⁇ always interfaced with the device interfaces of the parent mechatronic unit logically connected or comparable ties. In this case, a signal of the opposite type to the type of the connected signal of the subordinate unit exists at the higher-level mechatronic unit.
  • sensor outputs are always connected to an input signal of the device interface.
  • both signals can be connected together or linked.
  • Is a mechatronic system Bot ⁇ tom-up model all the signals from metal can automatically chatroniköen that are subordinate to a higher-level Mechatronikein- beauty, are collected. In this case, taken into ⁇ into account, if it is chatronikü in the signals to the signal of a Ak ⁇ gate or a sensor or to the signal of another metal.
  • signals of actuators or sensors ⁇ Sen all associated signals are transferred directly to the higher-level unit Mechatronics data structure.
  • the respective signal type is determined individually for each signal.
  • a signal from the ge ⁇ genslegidas type for each of the signals of the subordinate mechatronic units will be created automatically.
  • a signal output so a signal input is created and vice versa.
  • neutral signals representing neither an input nor an output signal or a bidirectional signal can be automatically linked together.
  • the original signal and the generated signal are automatically connected to each other.
  • the signal description and the general characteristics of the signals are carried and stored in the mechatronic unit data structure of the higher-level mechatronic unit.
  • the planning method comprises the step of determining a number of input and / or output modules with physical channels for a control of the mechatronic system, wherein a physical channel is stored for each of the inputs stored in the selected mechatronic unit data structures. and / or output signals is provided.
  • the planning method comprises the steps of assigning signal names stored in the selected mechatronic unit data structures to the physical channels of the input and output modules, and communication-relevant parameters based on signal and channel properties stored in the selected mechatronic unit data structures and to store the specified communication-relevant parameters in the selected mechatronics unit data structures.
  • the structure of the controller to be used is determined. Among other things, this raises the question of how the input and output structure of this control hardware must be designed (eg which type of I / O modules (input / output modules) is required and which channels of this card are connected to which mechatronic unit ). It is known how many STEU ⁇ modified later to be used and what POEs are to be implemented on which control can be automatically determine the required I / O modules per controller. For this purpose, all signals of the device interface are checked.
  • the planning method has the step of integrating the function plans stored in the selected mechatronic unit data structures into a superordinate function plan for the mechatronic system. This makes it possible to program controllers of the mechatronic system on a functional-diagram basis, which simplifies the programming and thus the development or planning of the mechatronic system. In alternative embodiments, at least part of the programming is done on a manual basis.
  • the scheduling method includes the step on, a control for the mechatronic Sys ⁇ system, select based on the function block diagram of the mechatronic system, wherein the controller is selected such that all the processes stored in the process-flow data structure executed with this one control and as little control resources as possible are left unused in the controller.
  • the controller is selected such that all the processes stored in the process-flow data structure executed with this one control and as little control resources as possible are left unused in the controller.
  • At least two controls for the mechatronic system are selected. Furthermore, the execution of the processes stored in the process run ⁇ data structure is divided into these at least two controllers. If a controller does not have sufficient resources to control an entire mechatronic system, two or more controllers can be automatically selected. The automatic selection further accelerates the development process.
  • the function of at least one of the elements of the planning device is implemented by a computer or computer.
  • FIG. 2 is a block diagram of a possible embodiment ⁇ form of a planning device according to the invention.
  • 3 shows a diagram of a possible embodiment of a mechatronic unit data structure according to the invention
  • 4 shows a diagram for explaining the consistency rules within a mechatronic unit data structure
  • Fig. 5 is a diagram for explaining the interaction
  • FIG. 1 shows a flow chart of a possible embodiment of a planning method according to the invention.
  • Fig. 1 the planning process starts with the step Sl, and then proceeds to the step S2 in the step S2, to the final step S4.
  • step S1 at least two mechatronic unit data structures ME-DS, based on the process flow data structure PA-DS, are selected.
  • the process sequence data structure PA-DS has information or information data on the function of the mechatronic system to be planned. Among other things, this information includes the functional sequences of the mechatronic system.
  • Based on the most ⁇ th functional sequence of the mechatronic system at least two units Mechatronics data structures are selected, each corresponding to a mechatronic unit, said mechatronic units are adapted to implement therésab ⁇ run the plan to mechatronic system.
  • the sequence of functions described in the process flow data structure, the detection of an object own ⁇ shaft, for example a color of an object, and the specific objects from ⁇ sort may include a gripping arm.
  • Gripper arm z. B. consists of an electric motor, a position sensor for the arm and a mechanical gripper element with an end stop sensor.
  • the mechatronic unit data structure for the color sensor, for the gripper, for the electric motor, the position sensor, for the arm and for the mechanical Greifele ⁇ ment with a Endanschlagssensor are selected, the mechatronic unit data structures have different amounts of information, depending on the type of mechatronic unit to which the respective mechatronic unit data structure is assigned.
  • the amount of information on interfaces and signals may be to reduce the complexity of a mechatronic unit data structure which is of a simple mechatronic unit, such as a motor supplied ⁇ arranged, can be reduced.
  • a detailed functional description is not necessary in such a case.
  • a hierarchy of the mechatronic units based on the process flow data structure, is created.
  • the electric motor, the arm position sensor, and the mechanical gripping member are arranged with an end stop sensor under the gripper arm, and the gripper arm itself and the color sensor are placed on the same plane of the data hierarchy.
  • interfaces are provided in the mechatronic unit data structures of the higher-level mechatronic unit. These form device interfaces there and correspond to control interfaces of the execution interface of a respective subordinate mechatronic unit.
  • mechatronics unit data structure of the gripping arms so the interfaces are in which the mechatronic unit data structures for the electric motor, the position sensor for the arm and for the mechanical Greifele ⁇ ment with an input or output Endanschlagssensor as are specified as new interfaces.
  • the interfaces which are stored in the underweight body ⁇ arranged mechatronic unit data structure as the input interface, provided as an output interface in the parent mechatronic unit data structure and vice versa.
  • a final step S4 the allocation of theticiange ⁇ set interfaces of the parent mechatronic unit data structures to the interfaces of the each subordinate unit Mechatronics data structures is performed.
  • the assignment is stored in the mechatronic unit data structure of the subordinate and higher-level mechatronic units.
  • Fig. 2 shows a block diagram of a possible Ausgestal ⁇ tung form a scheduling apparatus 1 of the invention.
  • the planning device 1 has a mechatronic unit data structure memory 2 which is coupled to a first selection device 4, a creation device 5, a provision device 6 and a fixing device 7. Furthermore, the planning device 1 has a process flow data structure memory 3, which is connected to the first selection device 4 and the creation device 5. Further, the first selector 4 is connected to the construction device 5, the provision device 6, and the attachment device 7. The creation device 5 is connected to the provision device 6, and the provision device 6 is connected to the attachment device 7.
  • the mechatronic data structure memory 2 and the process data structure memory 3 are designed as memories of a computing device, for example a computer.
  • the functions of the first selection device 4, the creation device 5, the provisioning device 6 and the fixing device 7 may be performed in an ASIC, an FPGA or implemented within the processor of a computer.
  • the mechatronic unit data structure memory 2 and the process data structure memory 3 are integrated in a server, which is connected via a network connection with the other components of the planning device 1.
  • the further components of the planning device 1 can be integrated in a single computer.
  • FIG. 3 shows a diagram of a possible embodiment of a mechatronic unit data structure ME-DS according to the invention.
  • the diagram in Fig. 3 uses symbols from the UML standard for class diagrams.
  • a triangle means that the class that is at the end of the arrow where the triangle does not exist is a subclass of the class where the triangle is located.
  • a completed diamond decorates the end that is connected to the whole.
  • an aggregation it is an unfinished rhombus.
  • the composition is a special case of aggregation and is the case where the parts can not exist without the whole.
  • a mechatronic unit ME forms the core element of FIG.
  • a device G is shown as a subclass of the mechatronic unit ME.
  • the device G also forms part of a mechatronic unit ME.
  • a mechatronic unit ME zero to any number of parameters P, at least one functional sequence FA, at least one functions F, exactly one set of geometry and kinematics data G / K and zero to any number of information ⁇ to the execution interface AS on.
  • a function has zero to any number of device interfaces and internal interfaces and at least one POU.
  • Parameter P include certain technical, business administration ⁇ nomic and other data that is valid for a comprehensive Mechatronikein- ME.
  • maximum permissible acceleration , speed or forces can be defined, which for certain reasons may not be exceeded.
  • parameters P that are constant over the life exist (for example, maximum acceleration on the basis of a construction ⁇ artlich predetermined maximum power consumption of a motor), and parameters that can change at runtime (for example, temporarily predetermined maximum acceleration, in order to avoid defects on workpieces) ,
  • the functional sequences FA describe the behavior of the mechatronic unit ME.
  • a controlled behavior gV describes the behavior of the mechatronic unit without the intervention of control and regulation algorithms.
  • the uncontrolled behavior uV represents the maximum possible functional ⁇ frame of a mechatronics unit, which can result from the combination of the application of all possible consequences of control and regulation algorithms.
  • the controlled behavior gV corresponds to the planned behavior of a mechatronic unit ME achieved by intervention of a control.
  • the geometry and kinematics data G / K are CAD data for describing the mechatronic unit ME in three-dimensional space as well as kinematic data, such as equations of motion.
  • the function F describes the applicability of a mechatronic ⁇ no standardized ME. Differences are z.
  • B. Main function HF and secondary functions NF, shown here as subclasses of class Function.
  • main functions HF the actual characteristic functions of the mechatronic unit ME are defined. This can be for example the testing or the Be transporting a workpiece.
  • secondary functions NF ⁇ the functions of the mechatronics unit ME refers not used directly the trial, which performs the mechatronics unit, for example, the diagnosis of a mechatronic unit or lighting.
  • Both function types HF, NF contain:
  • - Device interfaces GS For communication with hierarchically subordinate devices whose sub-functions are required to perform the overall function,
  • POU Program Organization Unit
  • the mechatronics unit ME has an exporting ⁇ approximately interface AS, which must also be displayed.
  • the mechatronic unit ME can be actuated via the execution interface AS and also provide feedback, for example about its current status.
  • FIG. 4 shows a diagram for explaining the consistency rules within a mechatronic unit data structure ME-DS.
  • FIG. 4 again shows a UML diagram in which the function F is represented as a central data element.
  • the function F is connected to an unregulated Verhal ⁇ th uV and controlled behavior gV.
  • the function F with an exemplary interface AS, a Gerä ⁇ te4.000stelle GS, an internal interface IS and a parameter P is connected.
  • the function F is connected to a program organization unit POE.
  • rules of the relationship of the data are defined or specified. These rules ensure that the related sets of information are treated syntactically and semantically compliant.
  • the rules are based on the execution of functions through cooperation of subordinate mechatronic units and the internal function control. The following facts apply to this:
  • Each function F realizes a controlled behavior gV described in the functional sequences. It bases this realization on the use of the described uncontrolled behavior,
  • Each function F is implemented by a set of POE control ⁇ technical, ie the POU describe the control code that is used in the mechatronics unit ME for the realization of the behavior described,
  • Each function F uses for their execution, the interface of ⁇ len and parameters that are described in the data structure Mechatronikisse- ME-DS. The following serve:
  • Execution interfaces AS for interacting with functions of other mechatronics units that call the function F as part of their behavior. These are usually functions of mechatronic units located at a higher level of the hierarchy of the mechatronic system, o device interfaces GS for interacting with functions of other mechatronic units that are called by the function as part of their behavior. These are usually functions of mechatronic units located at a lower level of the hierarchy of the mechatronic system,
  • execution interfaces AS and device interfaces GS differ from mechatronic units ME.
  • different levels of the hierarchy of the mechatronic system interact with each other.
  • the three interface types thus realize an interaction structure between the different functions within the hierarchy of the mechatronic system.
  • the communication between mechatronic units of different levels of the hierarchy of the mechatronic system is shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a diagram for explaining the interaction of two mechatronic units ME1, ME2.
  • Each of mechatronics units ME1, ME2 includes the components execution interface AS, radio ⁇ tion F, internal interface IS and GS device interface.
  • the communication of a function with higher-level mechatronic units takes place via the execution interfaces AS. To all the functions can access the exporting ⁇ approximately interface. Several functions F may be coupled to ⁇ additionally via internal interfaces IS together. This allows a variable of one function to be passed to another.
  • the communication of a function F with subordinate mechatronic units ME takes place only via the device interface GS of the respective function F. The per ⁇ stays awhile device interface is available only for the specific function ⁇ on F.
  • a mechatronic system could be designed which has the function to store machine parts on ei ⁇ nem conveyor belt to transport these machine parts on the conveyor belt to a separation point, and based on a property of the machine parts, recordable, the color the machine parts to separate them.
  • the planning method would be supplied with a process sequence data structure which contains information or information data for the above-mentioned process sequence.
  • the planning method would be supplied with mechatronic unit data structures which contain information or information data on mechatronic units with the functions magazine, converter, conveyor belt, ejector and pick & place, etc.
  • the first component of the mechatronic system is a magazine.
  • a Mechatorni unit data structure which contains information or information data on a mechatronic unit which can perform the function of a magazine.
  • the magazine itself consists of a container which contains the machine parts, of two end position sensors which detect the Posi ⁇ tion of a sliding cylinder, a light barrier, which detects the level of the container and a sliding cylinder, which in each case a machine parts from the container promoted.
  • the first step the first of all a Mechatorni unit data structure is selected which contains information or information data on a mechatronic unit which can perform the function of a magazine.
  • the magazine itself consists of a container which contains the machine parts, of two end position sensors which detect the Posi ⁇ tion of a sliding cylinder, a light barrier, which detects the level of the container and a sliding cylinder, which in each case a machine parts from the container promoted.
  • Interfaces are created in the selected mechatronics unit data structure needed to store the magazine with subordinate or sibling mechatronics units to link.
  • the two end position sensors each supply an input signal to the device interface of the mechatronics unit, the signals are given the name “End position in” or “End position out”.
  • the light barrier delivers a signal "light barrier magazine”
  • the signals of the subordinate mechatronic units are the signals, which have been created in the Mechatronikeiheit data structure assigned.
  • output signals of sensors here the signals “end position pure”, “end position out” and the Sig ⁇ nal "light barrier magazine "linked in the Mechatronikiki- data structure of the magazine with the applied there ⁇ input signals.
  • the signals "extend cylinder" as well as the signal which serves for communication with the converter are linked in the mechatronic unit data structure of the magazine with the output signals applied there ..
  • the steps described here are repeated in a planning method according to the invention for all mechatronic units which are necessary zen to the required function umzuset-.
  • it is examined how many a ⁇ or output signals requires a control for the mechatronic system.
  • the mechatronic unit "magazine” the three input and two output signals, which detect a control or must serve. Based on this information, an input / output module for the controller is selected from ⁇ , which if possible includes the exact number of Signalein ⁇ or signal outputs, which has the mechatronic Sys ⁇ tem.

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  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Planungsverfahren für ein mechatronisches System, das mehrere Mechatronikeinheiten aufweist, wobei für jede Mechatronikeinheit eine Mechatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert ist, wobei die Mechatronikeinheit-Datenstruktur Informationen über die jeweilige Mechatronikeinheit aufweist, und wobei eine Prozessablauf-Datenstruktur gespeichert ist, welche Informationen über den Prozessablauf des mechatronischen Systems umfasst, mit den Schritten: a) Auswählen (S1) von mindestens zwei Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur, b) automatisches Erstellen (S2) einer Hierarchie der ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur, wobei die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen in übergeordnete und untergeordnete Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gegliedert werden, c) Bereitstellen (S3) von Schnittstellen in den ausgewählten übergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf den in den untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen angegebenen Schnittstellen, d) Festlegen (S4) einer Zuordnung jeder der bereitgestellten Schnittstellen der übergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, wobei die Zuordnung in der übergeordneten und/oder der jeweiligen untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert wird. Ferner wird eine Planungsvorrichtung offenbart.

Description

Beschreibung
Verfahren und System zur Planung mechatronischer Systeme mit Mechatronikeinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Planung mechatronischer Systeme mit Mechatronikeinheiten
Die Mechatronik beschäftigt sich interdisziplinär mit dem Zusammenwirken mechanischer, elektronischer und informationstechnischer Einheiten in mechatronischen Systemen.
In der Mechatronik werden Mechanik, Elektronik und Informatik miteinander verschmolzen und anstelle von mehreren Modellen ein mechatronisches Gesamtsystem beschrieben. Mechatronische Systeme haben die Funktion, mit Sensorik, Prozessorik, Akto- rik und Elementen der Mechanik, Elektronik und Informatik eine gegebene technische Problemstellung zu lösen.
Mechatronische Systeme lösen die gegebene Problemstellung in¬ dem sie Mechatronikeinheiten in geeigneter Weise verknüpfen. Als Mechatronikeinheit werden im Allgemeinen die einzelnen Bestandteile eines mechatronischen Systems bezeichnet. Ein Greifarm oder ein Förderband können zum Beispiel Mechatronikeinheiten sein.
Mechatronische Systeme, welche komplexe Problemstellungen lö¬ sen, können aus einer großen Anzahl einzelner Mechatronikeinheiten bestehen. Nicht selten besteht ein mechatronisches System aus mehreren tausend Mechatronikeinheiten.
Um solche komplexen mechatronischen Systeme herstellen zu können ist ein aufwendiges Entwicklungsverfahren notwendig. In diesem Entwicklungsverfahren wird ein mechatronisches System zuerst geplant und simuliert. Erst wenn eine Simulation des Systems erfolgreich verläuft, wird das mechatronische System aufgebaut und getestet. Dieses vorgehen ist aufwendig und zeitintensiv. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein effizientes Planungsverfahren für mechatronische Systeme be¬ reitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen, und durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 7 genannten Merkmalen gelöst .
Demgemäß ist vorgesehen:
- Ein Planungsverfahren für ein mechatronisches System, das mehrere Mechatronikeinheiten aufweist, wobei für jede Me- chatronikeinheit eine Mechatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert ist, wobei die Mechatronikeinheit-Datenstruktur Informationen bzw. Informationsdaten über die jeweilige Mechatronikeinheit aufweist, und wobei eine Prozessablauf- Datenstruktur gespeichert ist, welche Informationen über den Prozessablauf des mechatronischen Systems umfasst, mit den folgenden Schritten:
Auswählen von mindestens einer Mechatronikeinheit- Datenstrukturen, basierend auf der Prozessablauf- Datenstruktur,
automatisches Erstellen einer Hierarchie der ausgewählten
Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur, wobei die Mechatronikeinheit- Datenstrukturen in übergeordnete und untergeordnete Me- chatronikeinheit-Datenstrukturen gegliedert werden,
Bereitstellen von Schnittstellen in den ausgewählten, übergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf den in den untergeordneten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen angegebenen Schnittstellen,
Festlegen einer Zuordnung jeder der bereitgestellten
Schnittstellen der übergeordneten Mechatronikeinheit-
Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, wobei die Zuordnung in der übergeordneten und/oder der jeweiligen un- tergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert wird,
automatisches Vergeben von Attributen zu den jeweiligen Schnittstellen .
Die Erfindung schafft ferner eine Planungsvorrichtung zur Planung eines mechatronischen Systems, insbesondere zur Planung eines mechatronischen Systems gemäß dem Planungs¬ verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit:
einem Mechatronikeinheit-Datenstruktur-Speicher, welcher mindestens eine Mechatronikeinheit-Datenstruktur speichert,
einem Prozessablauf-Datenstruktur-Speicher, welcher mindestens eine Prozessablauf-Datenstruktur speichert, wobei die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen in übergeordnete und untergeordnete Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gegliedert werden,
einer ersten Auswahlvorrichtung, welche mindestens zwei Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf der mindestens einen gespeicherten Prozessablauf-Datenstruktur, auswählt,
einer Erstellungsvorrichtung, welche eine Hierarchie der ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur automatisch erstellt, wobei die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen in übergeordnete und untergeordnete Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gegliedert werden,
einer Bereitstellungsvorrichtung, welche Schnittstellen in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, welche den jeweils übergeordneten Mechatronikeinheiten entsprechen, basierend auf den in den Mechatronikeinheit- Datenstrukturen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheiten angegebenen Schnittstellen, bereitstellt, und mit
einer Festlegungsvorrichtung, welche die Zuordnung jeder der bereitgestellten Schnittstellen der übergeordneten Me- chatronikeinheit-Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen festlegt, wobei die Zuordnung in der übergeordneten und/oder der jeweiligen untergeordneten Mechatronikein- heit-Datenstruktur gespeichert wird. Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass einzelne Mechatronikeinheiten wiederum aus weiteren Mechatronikeinheiten aufgebaut sein können. Beispielsweise kann ein Greifarm wiederum aus Mechatronikeinhei¬ ten, wie einem elektrischen Motor, mindestens einem Positi- onssensor und einer mechanischen Greifeinheit bestehen.
Dievorliegende Erfindung trägt dieser Erkenntnis Rechnung und stellt ein Planungsverfahren bereit, welches diese hierarchische Sichtweise auf Mechatronikeinheiten zur automatisierten Planung eines mechatronischen Systems berücksichtigt.
Das hier vorgestellte Planungsverfahren basiert auf Mechatro- nikeinheit-Datenstrukturen, welche die Informationen über eine jeweilige Mechatronikeinheit beinhalten, welche für eine automatisierte Planung des mechatronischen Systems notwendig sind. Ferner basiert das Planungsverfahren auf einer Prozessablauf-Datenstruktur, die den Prozess und damit die gewünschte Funktion des mechatronischen Systems beschreibt, welches geplant wird.
Die Aufbereitung der Informationen über Mechatronikeinheiten in Form einer Mechatronikeinheiten-Datenstruktur ermöglicht das automatisierte Planen eines mechatronischen Systems. Dazu werden die Schnittstellen über welche eine Mechatronikeinheit verfügt in Geräteschnittstellen und Ausführungsschnittstellen unterteilt. Über die Geräteschnittstellen kommuniziert eine Mechatronikeinheit mit untergeordneten Mechatronikeinheiten. Über die Ausführungsschnittstellen kommuniziert die Mechatronikeinheit mit übergeordneten Mechatronikeinheiten.
Der mechatronische Planungsprozess ist funktionsorientiert . Dies spiegelt sich vor allem darin wieder, das Mechatronikeinheiten als Funktionsbereitsteller betrachtet und in ent- sprechender Weise dargestellt werden. Bei der Realisierung eines mechatronischen Systems müssen daher Möglichkeiten gefunden werden, die geforderten Funktionen des mechatronischen Systems durch Mechatronikeinheiten zu realisieren. Dementsprechend erfolgt eine Auswahl verwendbarer Mechatronikeinheiten auf Grundlage der von den Mechatronikeinheiten bereitgestellten Funktionen. In der Mechatronikeinheit- Datenstruktur ist diese in den Funktionsabläufen beschrieben. Somit kann auf Grundlage der von einem Planer in der Prozessablauf-Datenstruktur vorgegebenen Funktionsabläufe eine automatische Auswahl von verfügbaren und potentiell geeigneten Mechatronikeinheiten getroffen werden. Dabei wird die genaue (z.B. steuerungstechnische) Umsetzung nicht notwendigerweise berücksichtigt. Es ist zum Beispiel keine genauere Kenntnis über die verwendete SPS Programmiersprache notwendig, um die Funktion der jeweiligen Mechatronikeinheit zu identifizieren. Zudem ist es möglich, Methoden des plattformunabhängigen Systementwurfs zu realisieren. So können in einer Programmorga¬ nisationseinheit (POE) einer Mechatronikeinheit-Datenstruktur Codeteile für verschiedene SPS-Systeme unterschiedlicher SPS- Lieferanten (z.B. Siemens, ABB, Festo, etc.) hinterlegt wer¬ den. Der Nutzer trifft dann die Auswahl des Systemlieferanten und das erfindungsgemäße Planungssystem erzeugt automatisch auf Grund der in der Mechatronikeinheit-Datenstruktur hinterlegten Codeteile den Code für das mechatronische System.
Sind die Mechatronikeinheiten ausgewählt, können die ausge¬ wählten Mechatronikeinheiten miteinander verknüpft werden, um die gewünschte Gesamtfunktion zu erzielen. Bisher erfolgte dies händisch, indem einzelne Signale einer Mechatronikeinheit mit der entsprechenden Gegenstelle verbunden wurden. Auf Grundlage der Mechatronikeinheit-Datenstruktur lässt sich der Verknüpfungsprozess automatisieren. Innerhalb der Schnitt¬ stellenstruktur steht jedem Signal immer ein Gegenstück gegenüber. Beispielsweise sind, wie oben beschrieben, in der Hierarchie des mechatronischen Systems Signale von Ausfüh¬ rungsschnittstellen stets mit den Geräteschnittstellen der übergeordneten Mechatronikeinheit logisch verbunden bzw. ver- knüpft. Dabei existiert an der übergeordneten Mechatronikein- heit ein Signal vom entgegengesetzten Typ zu dem Typ des verbundenen Signals der untergeordneten Einheit. Sensorausgänge sind also zum Beispiel stets mit einem Eingangssignal der Ge- räteschnittstelle verbunden. Sobald ein solches Eingangssig¬ nal existiert, können beide Signale miteinander verbunden bzw. verknüpft werden. Wird ein mechatronisches System Bot¬ tom-Up modelliert, so können automatisch alle Signale von Me- chatronikeinheiten, die einer übergeordneten Mechatronikein- heit untergeordnet sind, gesammelt werden. Dabei wird berück¬ sichtigt, ob es sich bei den Signalen um das Signal eines Ak¬ tors oder eines Sensors oder um das Signal einer weiteren Me- chatronikeinheit handelt. Bei Signalen von Aktoren oder Sen¬ soren, werden alle zugehörigen Signale direkt in der überge- ordneten Mechatronikeinheit-Datenstruktur übernommen. Handelt es sich um Signale einer untergeordneten Mechatronikeinheit , werden lediglich die Signale aus der Ausführungsschnittstelle übernommen. In diesem Fall wird für jedes Signal einzeln der jeweilige Signaltyp bestimmt. In der Geräteschnittstelle der übergeordneten Mechatronikeinheit wird nun ein Signal vom ge¬ gensätzlichen Typ für jedes der Signale der untergeordneten Mechatronikeinheiten automatisch erstellt. Für einen Signalausgang wird also ein Signaleingang erstellt und umgekehrt. In alternativen Ausgestaltungsformen können auch neutrale Signale, die weder ein Eingangs- noch ein Ausgangssignal oder ein bidirektionales Signal darstellen, automatisch miteinander verknüpft werden. Anschließend werden das Ursprungssignal und das erstellte Signal automatisch miteinander verbunden. Dabei werden vorzugsweise auch die Signalbeschreibung und die allgemeinen Eigenschaften der Signale, wie zum Beispiel der Signaltyp oder die Kanalbreite (zum Beispiel bei analogen Signalen) , mitgeführt und in der Mechatronikeinheit- Datenstruktur der übergeordneten Mechatronikeinheit gespeichert .
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Planungsverfahren den Schritt auf, eine Anzahl von Ein- und/oder Ausgabemodulen mit physikalischen Kanälen für eine Steuerung des me- chatronischen Systems zu ermitteln, wobei ein physikalischer Kanal für jedes der in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen gespeicherten Ein- und/oder Ausgabesignale vorgesehen ist. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung weist das Planungsverfahren die Schritte auf, in den ausgewählten Mechatroni- keinheit-Datenstrukturen gespeicherten Signalnamen zu den physikalischen Kanälen der Ein- und Ausgabemodule zuzuweisen, und kommunikationsrelevante Parameter, basierend auf in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gespeicherten Signal- und Kanaleigenschaften zu spezifizieren, und die spezifizierten kommunikationsrelevanten Parameter in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen zu speichern. Im Laufe eines Planungsprozesses eines Produktionssystems wird die Struktur der zu nutzenden Steuerung festgelegt. Dabei stellt sich dann unter Anderem die Frage, wie die Ein- und Ausgangsstruktur dieser Steuerungshardware gestaltet sein muss (z.B. welcher Typ E/A-Module (Ein/Ausgabe-Module) wird benötigt und welche Kanäle dieser Karte werden an welche Me- chatronikeinheit angeschlossen) . Ist bekannt, wie viele Steu¬ erungen verwendet werden sollen und welche POEs auf welcher Steuerung implementiert werden sollen, lassen sich automatisch die benötigten E/A-Module pro Steuerung ermitteln. Dazu werden alle Signale der Geräteschnittstelle überprüft. Han¬ delt es sich bei der angeschlossenen Mechatronikeinheit um eine Mechatronikeinheit mit mehreren Einzelgeräten, wie zum Beispiel Sensoren und Aktoren, so wird weiterhin geprüft, ob diese untergeordneten Mechatronikeinheiten durch die gleiche oder eine andere Steuerung, für die die Zuweisung der Signale geplant wird, gesteuert wird oder ob diese durch eine andere Steuerung gesteuert werden. Handelt es sich um die gleiche Steuerung, so handelt es sich bei den Signalen um Software- Signale und damit steuerungsinterne Signale. Wird die unter¬ geordnete Funktion durch eine weitere Steuerung realisiert, so handelt es sich um Signale, die über ein Kommunikationsmo¬ dul weitergegeben werden müssen. Ferner wird überprüft, ob die Ausführungsschnittstelle der untergeordneten Mechatroni- keinheit Signale aufweist welche „extern" mit der Umwelt ge¬ koppelt sind, da diese keine internen Kommunikationsschnitt¬ stellen auf der SPS darstellen, sondern externe Schnittstellen, welche über ein E/A-Modul geleitet werden. Handelt es sich bei der angeschlossenen Mechatronikeinheit um ein Einzelgerät, wie zum Beispiel einen Sensor oder Aktor, so wird dieses Signal über ein E/A-Modul weitergegeben. Auf diese Weise lassen sich benötigte Eingänge und Ausgänge sowie deren Art (analog/digital) für jede Steuerung automatisch ermitteln und damit der Entwicklungsprozess des mechatronischen Systems beschleunigen .
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Planungsverfahren den Schritt auf, die in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen gespeicherten Funktionspläne zu einem übergeordneten Funktionsplan für das mechatronische System zu integrieren. Damit wird eine Programmierung von Steuerungen des mechatronischen Systems auf Funktionsplanbasis möglich, wobei dies die Programmierung und damit die Entwicklung bzw. Planung des mechatronischen Systems vereinfacht. In alternativen Ausgestaltungsformen erfolgt zumindest ein Teil der Programmierung auf manueller Basis.
In einer möglichen Ausgestaltung weist das Planungsverfahren den Schritt auf, eine Steuerung für das mechatronische Sys¬ tem, basierend auf dem Funktionsplan des mechatronischen Systems auszuwählen, wobei die Steuerung derart ausgewählt wird, dass alle in der Prozessablauf-Datenstruktur gespeicherten Abläufe mit dieser einen Steuerung ausgeführt werden können und in der Steuerung möglichst wenig Ressourcen der Steuerung ungenutzt bleiben. Durch die automatische Auswahl einer Steu¬ erung wird der Entwicklungsprozess weiter beschleunigt. Fer¬ ner wird sichergestellt, dass möglichst wenig Ressourcen, wie zum Beispiel Rechenleistung und/oder Speicher, der Steuerung, ungenutzt bleiben.
In einer weiteren Ausgestaltung des Planungsverfahrens werden mindestens zwei Steuerungen für das mechatronische System ausgewählt. Ferner wird die Ausführung der in der Prozessab¬ lauf-Datenstruktur gespeicherten Abläufe auf diese mindestens zwei Steuerungen aufgeteilt. Verfügt eine Steuerung nicht über die ausreichenden Ressourcen, um ein gesamtes mechatro- nisches System zu steuern, so können automatisch zwei oder mehr Steuerungen ausgewählt werden. Durch die automatische Auswahl wird der Entwicklungsprozess weiter beschleunigt.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist die Funktion zumindest eines der Elemente der Planungsvorrichtung durch einen Computer oder Rechner implementiert.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Planungsverfahrens,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer möglichen Ausgestaltungs¬ form einer erfindungsgemäßen Planungsvorrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm einer möglichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit-Datenstruktur, Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Konsistenzregeln innerhalb einer Mechatronikeinheit-Datenstruktur,
Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Interaktion
Mechatronikeinheiten,
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFUHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer möglichen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Planungsverfahrens.
In Fig. 1 beginnt das Planungsverfahren mit dem Schritt Sl und setzt sich dann in dem Schritt S2, über den Schritt S3 zu dem abschließenden Schritt S4 fort.
In Schritt Sl werden mindestens zwei Mechatronikeinheit- Datenstrukturen ME-DS, basierend auf der Prozessablauf- Datenstruktur PA-DS ausgewählt. Dabei weist die Prozessab¬ lauf-Datenstruktur PA-DS Informationen bzw. Informationsdaten zu der Funktion des zu planenden mechatronischen Systems auf. Diese Informationen umfassen unter Anderem die Funktionsabläufe des mechatronischen Systems. Basierend auf dem bekann¬ ten Funktionsablauf des mechatronischen Systems, werden mindestens zwei Mechatronikeinheiten-Datenstrukturen ausgewählt, die jeweils einer Mechatronikeinheit entsprechen, wobei die Mechatronikeinheiten dazu ausgebildet sind, den Funktionsab¬ lauf des zu planenden mechatronischen Systems umzusetzen. Beispielsweise kann der in der Prozessablaufdatenstruktur beschriebene Funktionsablauf, das Erfassen einer Objekteigen¬ schaft, zum Beispiel einer Farbe eines Objekts, und das Aus¬ sortieren bestimmter Objekte mit einem Greifarm beinhalten. Hierzu werden die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen für ei- nen Farbsensor und einen Greifarm ausgewählt, wobei der
Greifarm z. B. aus einem elektrischen Motor, einem Lagesensor für den Arm und einem mechanischen Greifelement mit einem Endanschlagssensor besteht. Für die oben genannte Funktion werden also insgesamt fünf Mechatronikeinheit-Datenstrukturen ausgewählt, die Mechatronikeinheit-Datenstruktur für den Farbsensor, für den Greifarm, für den elektrischen Motor, für den Lagesensor, für den Arm und für das mechanische Greifele¬ ment mit einem Endanschlagssensor. In alternativen Ausgestal- tungsformen weisen die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen je nach Art der Mechatronikeinheit , welcher die jeweilige Me- chatronikeinheit-Datenstruktur zugeordnet ist unterschiedliche Mengen an Informationen auf. So kann, um die Komplexität einer Mechatronikeinheit-Datenstruktur, welche einer einfa- chen Mechatronikeinheit, wie zum Beispiel einem Motor zuge¬ ordnet ist, zu reduzieren, die Menge der Informationen auf Schnittstellen und Signale reduziert werden. Eine detaillierte Funktionsbeschreibung ist in solch einem Fall nicht notwendig.
In dem zweiten Schritt S2 wird eine Hierarchie der Mechatro- nikeinheiten, basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur, erstellt. In dem oben genannten Beispiel werden der elektrische Motor, der Lagesensor für den Arm und das mechanische Greifelement mit einem Endanschlagssensor unter dem Greifarm angeordnet und der Greifarm selbst, sowie der Farbsensor werden auf der gleichen Ebene der Daten-Hierarchie angeordnet.
In dem Schritt S3 werden Schnittstellen in den Mechatroni- keinheit-Datenstrukturen der übergeordneten Mechatronikeinheit bereitgestellt. Diese bilden dort Geräteschnittstellen und entsprechen Ansteuerschnittstellen der Ausführungsschnittstelle einer jeweiligen untergeordneten Mechatronikeinheit. In der Mechatronikeinheit-Datenstruktur des Greif- arms werden also die Schnittstellen, welche in den Mechatro- nikeinheit-Datenstrukturen für den elektrischen Motor, für den Lagesensor für den Arm und für das mechanische Greifele¬ ment mit einem Endanschlagssensor als Ein- oder Ausgabe- schnittsteilen angegeben sind, als neue Schnittstellen angelegt. Dabei werden die Schnittstellen, welche in der unterge¬ ordneten Mechatronikeinheit-Datenstruktur als Eingangsschnittstellen abgelegt sind, in der übergeordneten Mechatro- nikeinheit-Datenstruktur als Ausgangsschnittstellen bereitgestellt und umgekehrt.
In einem letzten Schritt S4 wird die Zuordnung der bereitge¬ stellten Schnittstellen der übergeordneten Mechatronikein- heit-Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen vorgenommen. Die Zuordnung wird in der Mechatronikeinheit-Datenstruktur der unter- und der übergeordneten Mechatronikeinheiten gespeichert .
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer möglichen Ausgestal¬ tungsform einer erfindungsgemäßen Planungsvorrichtung 1.
Die Planungsvorrichtung 1 weist einen Mechatronikeinheit- Datenstruktur-Speicher 2, welcher mit einer ersten Auswahlvorrichtung 4, einer Erstellungsvorrichtung 5, einer Bereitstellungsvorrichtung 6 und einer Festlegungsvorrichtung 7 gekoppelt ist, auf. Weiterhin weist die Planungsvorrichtung 1 einen Prozessablauf-Datenstruktur-Speicher 3 auf, welcher mit der ersten Auswahlvorrichtung 4 und der Erstellungsvorrichtung 5 verbunden ist. Ferner ist die erste Auswahlvorrichtung 4 mit der Erstellungsvorrichtung 5, der Bereitstellungsvorrichtung 6 und der Festlegungsvorrichtung 7 verbunden. Die Erstellungsvorrichtung 5 ist mit der Bereitstellungsvorrich- tung 6, und die Bereitstellungsvorrichtung 6 mit der Festlegungsvorrichtung 7 verbunden.
Der Mechatronikeiheit-Datenstruktur-Speicher 2 sowie der Prozessablauf-Datenstruktur-Speicher 3 sind als Speicher einer Rechenvorrichtung, zum Beispiel eines Computers, ausgebildet. Die Funktionen der ersten Auswahlvorrichtung 4, der Erstellungsvorrichtung 5, der Bereitstellungsvorrichtung 6 und der Festlegungsvorrichtung 7 können in einem ASIC, einem FPGA oder innerhalb des Prozessors eines Computers implementiert sein .
In einer alternativen Ausgestaltung sind der Mechatronikei- heit-Datenstruktur-Speicher 2 sowie der Prozessablauf- Datenstruktur-Speicher 3 in einem Server integriert, der über eine Netzwerkverbindung mit den weiteren Komponenten der Planungsvorrichtung 1 verbunden ist. Dabei können die weitern Komponenten der Planungsvorrichtung 1 in einem einzigen Com- puter integriert sein.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer möglichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit-Datenstruktur ME-DS . Das Diagramm in Fig. 3 verwendet Symbole aus dem UML Standard für Klassendiagramme. Ein Dreieck bedeutet, dass die Klasse welche an dem Ende des Pfeils steht, an welchem sich das Dreieck nicht befindet, eine Unterklasse der Klasse ist, an der sich das Dreieck befindet. Zwei weitere UML Symbole wer- den in Fig. 3 verwendet, eine ausgefüllte und eine nicht aus¬ gefüllte Raute. In der grafischen Darstellung einer Komposition dekoriert eine ausgefüllte Raute das Ende, das mit dem Ganzen verbunden ist. Im Fall einer Aggregation ist es eine nicht ausgefüllte Raute. Die Komposition ist ein Spezialfall der Aggregation und bildet den Fall ab, bei dem die Teile nicht ohne das Ganze existieren können. Eine Mechatronikein- heit ME bildet das Kernelement der Fig. 3. und ein Gerät G ist als Unterklasse der Mechatronikeinheit ME dargestellt. Gleichzeitig bildet das Gerät G auch Teil einer Mechatroni- keinheit ME. Ferner weist eine Mechatronikeinheit ME null bis beliebig viele Parameter P, mindestens einen Funktionsablauf FA, mindestens eine Funktionen F, genau einen Satz Geometrie- und Kinematikdaten G/K und null bis beliebig viele Informati¬ onen zur Ausführungsschnittstelle AS auf. Ferner weist eine Funktion null bis beliebig viele Geräteschnittstellen und interne Schnittstellen und mindestens eine POE auf. Damit kön¬ nen in einer Mechatronikeinheit ME mehrere Geräteschnittstel¬ len, interne Schnittstellen und POEs vorhanden sein. Parameter P umfassen bestimmte technische, betriebswirt¬ schaftliche und sonstige Daten, die für eine Mechatronikein- heit ME gelten. So können zum Beispiel maximal zulässige Be¬ schleunigung, Geschwindigkeit oder Kräfte definiert werden, welche aus bestimmten Gründen nicht überschritten werden dürfen. Dabei existieren Parameter P, die über die Laufzeit konstant sind (z.B. maximale Beschleunigung auf Grund einer bau¬ artlich vorgegebenen maximalen Stromaufnahme eines Motors), und Parameter die sich zur Laufzeit ändern können (z.B. temporär vorgegebene maximale Beschleunigung, um Defekte an Werkstücken zu vermeiden) .
Die Funktionsabläufe FA beschreiben das Verhalten der Me- chatronikeinheit ME. Hierbei kann zwischen einem gesteuerten Verhalten gV und einem ungesteuerten Verhalten uV der Me- chatronikeinheit ME unterschieden werden. In Fig. 3 sind diese zwei Arten des Verhaltens als Unterklassen der Klasse Funktionsablauf FA dargestellt. Das ungesteuerte Verhalten uV beschreibt dabei das Verhalten der Mechatronikeinheit ohne Eingriff von Steuerungs- und Regelungsalgorithmen. Das ungesteuerte Verhalten uV stellt den maximal möglichen Funktions¬ rahmen einer Mechatronikeinheit dar, der sich durch die Vereinigung der Anwendung aller möglichen Folgen von Steuerungsund Regelungsalgorithmen ergeben kann. Das gesteuerte Verhalten gV entspricht dem durch Eingriff einer Steuerung erzielten, geplanten Verhalten einer Mechatronikeinheit ME. Bei den Geometrie- und Kinematikdaten G/K handelt es sich um CAD- Daten zur Beschreibung der Mechatronikeinheit ME im dreidimensionalen Raum sowie um kinematische Daten, wie zum Beispiel Bewegungsgleichungen.
Die Funktion F beschreibt die Anwendbarkeit einer Mechatroni¬ keinheit ME. Unterschieden werden z. B. Hauptfunktion HF und Nebenfunktionen NF, hier als Unterklassen der Klasse Funktion dargestellt. Unter den Hauptfunktionen HF werden die eigentlichen charakteristischen Funktionen der Mechatronikeinheit ME definiert. Dies kann zum Beispiel das Prüfen oder der Transport eines Werkstücks sein. Als Nebenfunktionen NF wer¬ den Funktionen der Mechatronikeinheit ME bezeichnet, die nicht direkt dem Prozess dienen, welchen die Mechatronikeinheit ausführt, zum Beispiel die Diagnose einer Mechatroni- keinheit oder Beleuchtung. Beide Funktionstypen HF, NF enthalten :
- Geräteschnittstellen GS: Zur Kommunikation mit hierarchisch untergeordneten Geräten deren Teilfunktionen zur Ausführung der Gesamtfunktion benötigt werden,
- Interne Schnittstellen IS: Zur Kommunikation innerhalb der Mechatronikeinheit ME zwischen verschiedenen Funktionen. Dies umfasst zum Beispiel Signale zur Abstimmung von Ein¬ zelfunktionen der Mechatronikeinheit um eine korrekte Ge¬ samtfunktion zu gewährleisten,
- Programmorganisationseinheit (POE) : Zur Beschreibung des gewünschten Verhaltens in einer Steuerungssprache (z.B.: Graph 7, IEC 61131-3 oder C) .
Um ihre Funktion F einer übergeordneten Einheit zugänglich zu machen, verfügt die Mechatronikeinheit ME über eine Ausfüh¬ rungsschnittstelle AS, die ebenfalls abgebildet werden muss. Über die Ausführungsschnittstelle AS kann die Mechatronikein¬ heit ME angesteuert werden und genauso auch eine Rückmeldung, zum Beispiel über ihren aktuellen Status, geben.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Konsistenzregeln innerhalb einer Mechatronikeinheit-Datenstruktur ME-DS.
Bei Fig. 4 handelt es sich ebenfalls wieder um ein UML- Diagramm, in dem die Funktion F als zentrales Datenelement dargestellt ist. Die Funktion F ist mit ungesteuertem Verhal¬ ten uV und gesteuertem Verhalten gV verbunden. Ferner ist die Funktion F mit einer Ausführungsschnittstelle AS, einer Gerä¬ teschnittstelle GS, einer internen Schnittstelle IS und einem Parameter P verbunden. Schließlich ist die Funktion F mit einer Programmorganisationseinheit POE verbunden. Zur Sicherstellung der Konsistenz zwischen den einzelnen Datenmengen in der oben erklärten Mechatronikeinheit- Datenstruktur ME-DS sind Regeln des Zusammenhangs der Daten definiert bzw. vorgegeben. Diese Regeln stellen sicher, dass die zusammengehörigen Informationsmengen jeweils syntaktisch und semantisch konform behandelt werden. Die Regeln gehen von der Ausführung von Funktionen durch Kooperation von unterlagerten Mechatronikeinheiten und der internen Funktionssteuerung aus. Dazu gelten die folgenden Sachverhalte:
- Jede Funktion F realisiert ein in den Funktionsabläufen beschriebenes gesteuertes Verhalten gV. Sie gründet dabei diese Realisierung auf die Nutzung des beschriebenen ungesteuerten Verhaltens,
- Jede Funktion F wird über eine Menge von POE steuerungs¬ technisch implementiert, d.h. die POE beschreiben den Steuerungscode, der in der Mechatronikeinheit ME für die Realisierung des beschriebenen Verhaltens genutzt wird,
- Jede Funktion F nutzt zu ihrer Ausführung die Schnittstel¬ len und Parameter, die in der Mechatronikeinheit- Datenstruktur ME-DS beschrieben sind. Dabei dienen:
o Ausführungsschnittstellen AS zur Interaktion mit Funktionen anderer Mechatronikeinheiten, die die Funktion F im Rahmen ihres Verhaltens aufrufen. Dies sind üblicher Weise Funktionen von Mechatronikeinheiten, die sich auf höherer Ebene der Hierarchie des Mechatronischen Systems befinden, o Geräteschnittstellen GS zur Interaktion mit Funktionen anderer Mechatronikeinheiten, die von der Funktion im Rahmen ihres Verhaltens aufgerufen werden. Das sind üblicher Weise Funktionen von Mechatronikeinheiten, die sich auf niedrigerer Ebene der Hierarchie des mechatronischen Systems befinden,
o Interne Schnittstellen IS zur Interaktion mit anderen Funktionen F derselben Mechatronikeinheit ME.
Zudem gilt damit, dass Ausführungsschnittstellen AS und Geräteschnittstellen GS von Mechatronikeinheiten ME unterschied- licher Ebenen der Hierarchie des mechatronischen Systems miteinander interagieren . Die drei Schnittstellenarten realisieren damit eine Interaktionsstruktur zwischen den verschiedenen Funktionen innerhalb der Hierarchie des mechatronischen Systems. Die Kommunikation zwischen Mechatronikeinheiten unterschiedlicher Ebenen der Hierarchie des mechatronischen Systems wird in Fig. 5 dargestellt.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Interaktion zweier Mechatronikeinheiten ME1, ME2.
Fig.5 zeigt zwei Mechatronikeinheiten ME1, ME2, wobei die zweite Mechatronikeinheit ME2 der ersten Mechatronikeinheit ME1 untergeordnet ist. Jede der Mechatronikeinheiten ME1, ME2 beinhaltet die Komponenten Ausführungsschnittstelle AS, Funk¬ tion F, interne Schnittstelle IS und Geräteschnittstelle GS.
Die Kommunikation einer Funktion mit übergeordneten mechatronischen Einheiten findet über die Ausführungsschnittstellen AS statt. Dazu können sämtliche Funktionen auf die Ausfüh¬ rungsschnittstelle zugreifen. Mehrere Funktionen F können zu¬ sätzlich über interne Schnittstellen IS aneinander gekoppelt sein. So kann eine Variable einer Funktion an eine andere übergeben werden. Die Kommunikation einer Funktion F mit un- tergeordneten Mechatronikeinheiten ME findet nur über die Geräteschnittstelle GS der jeweiligen Funktion F statt. Die je¬ weilige Geräteschnittstelle ist nur für die jeweilige Funkti¬ on F nutzbar.
Zusätzlich zu einer vertikalen Kommunikation zwischen Me- chatronikeinheiten ME unterschiedlicher Hierarchieebenen findet häufig auch eine horizontale Kommunikation zwischen Me¬ chatronikeinheiten ME der gleichen Hierarchieebene statt. Dabei kommuniziert eine im Prozess vorgelagerte Mechatronikein¬ heit über ihre jeweilige Geräteschnittstelle mit der Ausfüh- rungsschnittstelle einer jeweils nachgelagerten Mechatronikeinheit. Dies findet zum Beispiel bei der Weitergabe von Fertigungsteilen von einer Teilanlage an die nächste statt. Diese Kommunikation wird ebenfalls über die Ausführungs- und Geräteschnittstellen AS, GS realisiert.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modi¬ fizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
In einer beispielhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Planungsverfahrens könnte ein mechatronisches System geplant werden, welches die Funktion besitzt, Maschinenteile auf ei¬ nem Förderband abzulegen, diese Maschinenteile auf dem För- derband zu einer Trennstelle zu transportieren und basierend auf einer Eigenschaft der Maschinenteile, bespielsweise der Farbe der Maschinenteile, diese zu trennen. Dem Planungsver¬ fahren würde eine Prozessablauf-Datenstruktur zugeführt, welche Informationen bzw. Informationsdaten zu dem oben genann- ten Prozessablauf enthält. Ferner würden dem Planungsverfahren Mechatronikeinheiten-Datenstrukturen zugeführt, die Informationen bzw. Informationsdaten zu Mechatronikeinheiten mit den Funktionen Magazin, Umsetzer, Förderband, Auswerfer und Pick&Place, etc. beinhalten. Die erste Komponente des me- chatronischen Systems ist ein Magazin. Gemäß einem erfindungsgemäßen Planungverfahren wird zuerst eine Mechatorni- keinheiten-Datenstruktur ausgewählt, welche Informationen bzw. Informationsdaten zu einer Mechatronikeinheit enthält, welche die Funktion eines Magazins ausführen kann. Das Maga- zin selbst besteht aus einem Behälter, welcher die Maschinenteile beinhaltet, aus zwei Endlagesensoren, welche die Posi¬ tion eines Schiebezylinders erfassen, aus einer Lichtschranke, welche den Füllstand des Behälters erfasst und aus einem Schiebezylinder, welcher jeweils ein Maschinenteile aus dem Behälter befördert. In einem zweiten Schritt werden die
Schnittstellen in der ausgewählten Mechatronikeinheiten- Datenstruktur angelegt, die benötigt werden, um das Magazin mit untergeordneten oder nebengeordneten Mechatronikeinheiten zu verknüpfen. Die beiden Endlagensensoren liefern jeweils ein Eingangssignal an der Geräteschnittstelle der Mechatroni- keinheit, die Signale erhalten den Namen „Endlage rein" bzw. „Endlage raus". Ebenso liefert die Lichtschranke ein Signal „Lichtschranke Magazin". Der Schiebezylinder wird über ein
Signal „Zylinder ausfahren" angesteuert. Diese Signale werden in der Mechatronikeinheit-Datenstruktur des Magazins an den Geräteschnittstellen als Ein- bzw. Ausgangssignale angelegt. Zusätzlich wird ein Signal benötigt, welches den Umsetzer darüber informiert, dass sich ein neues Maschinenteil in der Magazinausgabe befindet. In einem weiteren Schritt werden den Signalen, welche in der Mechatronikeiheit-Datenstruktur angelegt wurden, die Signale der untergeordneten Mechatronikeinheiten zugeordnet. So werden Ausgangssignale von Sensoren, hier die Signale „Endlage rein", „Endlage raus" und das Sig¬ nal „Lichtschranke Magazin" in der Mechatronikeinheit- Datenstruktur des Magazins mit den dort angelegten Eingangs¬ signalen verknüpft. Ferner werden die Signale „Zylinder ausfahren", sowie das Signal, welches zur Kommunikation mit dem Umsetzer dient, in der Mechatronikeinheit-Datenstruktur des Magazins mit den dort angelegten Ausgangssignalen verknüpft. Die hier beschriebenen Schritte werden in einem erfindungsgemäßen Planungsverfahren für alle Mechatronikeinheiten wiederholt, die notwendig sind um die geforderte Funktion umzuset- zen. In einem weiteren Schritt wird untersucht, wieviele Ein¬ bzw. Ausgangssignale eine Steuerung für das mechatronische System benötigt. Für die Mechatronikeinheit „Magazin" sind dies drei Eingangs- und zwei Ausgangssignale, welche eine Steuerung erfassen oder bedienen muss. Basierend auf dieser Information wird ein Ein-/Ausgabemodul für die Steuerung aus¬ gewählt, welches möglichst die exakte Anzahl an Signalein¬ bzw. Signalausgängen umfasst, welche das mechatronische Sys¬ tem aufweist. Ist ein solches Ein-/Ausgabemodul nicht verfüg¬ bar, so wird das nächst größere Ein-/Ausgabemodul ausgewählt. Abschließend wird eine Steuerung ausgewählt, welche über aus¬ reichend Rechenleistung und Speicher verfügt, um die Funktio¬ nen aller Mechatronikeinheiten, welche das mechatronische System bilden, zu steuern. Bezugs zeichenliste :
51 Prozessschritt
52 Prozessschritt
53 Prozessschritt
54 Prozessschritt
1 Planungssystem
2 Mechatronikeinheiten-Datenstruktur-Speieher
3 Prozessablauf-Datenstruktur-Speicher
4 Auswahlvorrichtung
5 Erstellungsvorrichtung
6 Bereitstellungsvorrichtung
7 Festlegungsvorrichtung
10 Mechatronikeinheit-Datenstruktur
11 Konsistenzregeldiagramm übergeordnete Mechatronikeinheit
untergeordnete Mechatronikeinheit

Claims

Patentansprüche
1. Planungsverfahren für ein mechatronisches System, das mehrere Mechatronikeinheiten aufweist, wobei für jede Me- chatronikeinheit eine Mechatronikeinheit-Datenstruktur
(ME-DS) gespeichert ist, wobei die Mechatronikeinheit- Datenstruktur (ME-DS) Informationen über die jeweilige Me- chatronikeinheit (ME) aufweist, und wobei eine Prozessab¬ lauf-Datenstruktur gespeichert ist, welche Informationen über den Prozessablauf des mechatronischen Systems auf¬ weist,
mit den Schritten: a) Auswählen (Sl) von mindestens einer Mechatronikeinheit Datenstrukturen (ME-DS), basierend auf der Prozessablauf- Datenstruktur, b) automatisches Erstellen (S2) einer Hierarchie der aus¬ gewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS), basierend auf der Prozessablauf-Datenstruktur (PA-DS), wobei die Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) in übergeordnete und untergeordnete Mechatronikeinheit- Datenstrukturen gegliedert werden, c) Bereitstellen (S3) von Schnittstellen in den ausgewählten übergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, basierend auf den in den untergeordneten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen angegebenen Schnittstellen, d) Festlegen (S4) einer Zuordnung jeder der bereitgestellten Schnittstellen der übergeordneten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen, wobei die Zuordnung in der übergeordneten und/oder der jeweiligen untergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert wird, e) automatisches Vergeben von Attributen zu den jeweiligen Schnittstellen .
Planungsverfahren gemäß Anspruch 1,
mit dem Schritt:
Ermitteln einer Anzahl von Ein- und/oder Ausgabemodulen mit physikalischen Kanälen für eine Steuerung des me- chatronischen Systems, wobei ein physikalischer Kanal für jedes der in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherten Ein- und/oder Ausga besignale vorgesehen ist.
Planungsverfahren gemäß Anspruch 2,
mit den Schritten:
Zuweisen von in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherten Signalnamen zu den physikalischen Kanälen der Ein- und Ausgabemodule,
Spezifizieren von kommunikationsrelevanten Parametern (P) basierend auf in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherten Signal- und Kanalei genschaften,
Speichern der spezifizierten kommunikationsrelevanten Parameter in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS) .
Planungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, mit dem Schritt:
Integrieren von in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS ) gespeicherten mindestens zwei Funk tionsplänen zu einem übergeordneten Funktionsplan für das mechatronische System oder Integrieren mindestens eines Funktionsplans einer untergeordneten Mechatronikeinheit i den Funktionsplan einer übergeordneten Mechatronikeinheit Planungsverfahren gemäß Anspruch 4,
mit dem Schritt:
Auswählen einer Steuerung für das mechatronische System, basierend auf der Menge aller in den Mechatronikeinheit- Datenstrukturen enthaltenen Funktionspläne des mechatronischen Systems, wobei die Steuerung derart ausgewählt wird, dass alle in der Prozessablauf-Datenstruktur gespeicherten Abläufe mit dieser einen Steuerung ausgeführt werden können und in der Steuerung möglichst wenig Ressourcen der Steuerung ungenutzt bleiben.
Planungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens zwei Steuerungen für das mechatronische System ausgewählt werden und die Ausführung der in der Prozessablauf-Datenstruktur (PA-DS) gespeicherten Abläufe auf diese mindestens zwei Steuerungen aufgeteilt wird und wobei automatisch Kommunikationsverbindungen zwischen den entsprechenden Steuerungen, welche aus den Signalen der in dem mechatronischen System enthaltenen Mechatronikeinhei- ten und der Zuordnung der Mechatronikeinheiten zu den jeweiligen Steuerungen abgeleitet werden, spezifiziert werden .
Planungsvorrichtung (1) zur Planung eines mechatronischen Systems, insbesondere zur Planung eines mechatronischen Systems gemäß dem Planungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit: a) einem Mechatronikeinheit-Datenstruktur-Speicher (2), welcher mindestens eine Mechatronikeinheit-Datenstruktur (ME-DS) speichert, b) einem Prozessablauf-Datenstruktur-Speicher (3), welcher mindestens eine Prozessablauf-Datenstruktur (PA-DS) speichert . c) einer ersten Auswahlvorrichtung (4), welche mindestens zwei Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS), basierend auf der mindestens einen gespeicherten Prozessablauf- Datenstruktur (PA-DS), auswählt, d) einer Erstellungsvorrichtung (5), welche eine Hierarchie der ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS), basierend auf der gespeicherten Prozessablauf- Datenstruktur (PA-DS) automatisch erstellt, wobei die Me- chatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) in übergeordnete und untergeordnete Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gegliedert sind, e) einer Bereitstellungsvorrichtung (6), welche Schnittstellen in den ausgewählten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen (ME-DS), welche den jeweils übergeordneten Mechatronikeinheiten entsprechen, basierend auf den in den Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheiten angegebenen Schnittstellen, bereitstellt , und mit f) einer Festlegungsvorrichtung (7), welche die Zuordnung jeder der bereitgestellten Schnittstellen der übergeordneten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen zu den Schnittstellen der jeweils untergeordneten Mechatronikeinheit- Datenstrukturen festlegt, wobei die Zuordnung in der übergeordneten und/oder der jeweiligen untergeordneten Me- chatronikeinheit-Datenstruktur gespeichert wird.
Planungsvorrichtung gemäß Anspruch 7,
mit einer Ermittlungsvorrichtung, welche eine Anzahl von Ein- und/oder Ausgabemodulen mit physikalischen Kanälen für eine Steuerung des mechatronischen Systems ermittelt, wobei ein physikalischer Kanal für jedes der in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherten Ein- und/oder Ausgabesignale vorgesehen ist.
9. Planungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, mit einer Zuweisungsvorrichtung , welche m den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherte Signalnamen zu den physikalischen Kanälen der Ein- und Ausgabemodule zuweist, und mit einer Spezifizikationsvorrichtung, welche kommunikationsrelevante Parameter, basierend auf in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen gespeicherten Signal- und Kanaleigenschaften, spezifiziert und in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) speichert.
Planungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einer Integrationsvorrichtung, welche mindestens zwei in den ausgewählten Mechatronikeinheit-Datenstrukturen (ME-DS) gespeicherte Funktionspläne zu einem übergeordne¬ ten Funktionsplan für das mechatronische System integriert .
Planungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, mit einer zweiten Auswahlvorrichtung, welche eine Steuerung für das mechatronische System, basierend auf dem Funktionsplan des mechatronischen Systems, auswählt, wobei die Steuerung derart ausgewählt wird, dass alle in der Prozessablauf-Datenstruktur (PA-DS) gespeicherten Abläufe mit dieser einen Steuerung ausgeführt werden können und in der Steuerung möglichst wenig Ressourcen der Steuerung ungenutzt bleiben.
Planungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei mindestens zwei Steuerungen für das mechatronische System ausgewählt werden und die Ausführung der in der Prozessablauf-Datenstruktur (PA-DS) gespeicherten Abläufe auf diese mindestens zwei Steuerungen aufgeteilt wird.
Planungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Funktion zumindest eines der Elemente gemäß den Ansprüchen 5 bis 10 durch einen Computer implementiert ist .
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Der beanspruchte Gegenstand, unter gebührender Berücksichtigung der Beschreibung und der Abbildungen, bezieht sich unter anderem auf Methoden und Aktivitäten für die eine Recherche nach Regel 39.1 PCT nicht notwendig ist. Der Antragsteller wird darauf hingewiesen, dass in Übereinstimmung mit der gängigen Praxis des EPA, keine Recherche im Hinblick auf diese Aspekte der beanspruchten Erfindung durchgeführt werden müssen. Der einzige erkennbare technische Aspekt der beanspruchten Erfindung betrifft die Verwendung von konventionellen Datenverarbeitungsanlagen für die Verarbeitung von Daten nicht technischer Natur. Die eingesetzte Informationstechnik gilt als allgemein bekannt, da sie bereits vor dem Prioritätstag weit verbreitet und für jedermann ohne Weiteres zugänglich war. Die Bekanntheit dieses Stand der Technik kann nicht ernsthaft bestritten werden. Dementsprechend werden keine Beweisunterlagen für notwendig erachtet, da die in der vorliegenden Anmeldung identifizierten technischen *

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