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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR HUMAN-MACHINE COMMUNICATION BY MEANS OF A HUMAN-MACHINE INTERFACE AND DEVICE FOR THIS PURPOSE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/162101
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for human-machine communication during the operation of a machine (10), as well as a machine (10). An input (E) is detected via a human-machine interface (22) or another input point and transferred to an assignment block (30). In the assignment block (30), it is checked whether a reaction matching the input (E) can be assigned in the form of an output sequence (31). To this end, for example, a comparison can be made between patterns. If an output sequence can be assigned, same is executed and, depending on the output sequence (31), e.g. information (B) is output and/or at least one control signal (S) is generated for an actuatable component of the machine (10). If an assignment of an output sequence (31) is not possible, a generation sequence (38) is started. First a new output sequence (31n) is generated and then checked to ascertain whether there is a matching template (41) for same in a template database (40). If so, the value of a counter (42) assigned to this template (41) is increased by one. If there is no matching template (41), a new template (41) is generated based on the new output sequence (31n) and stored in the template database (40). Based on the templates (41) and the value of the counter (42) for each template (41), a requirement for adjustment of the machine or the machine controller or the human-machine interface (22) can be detected and rectified. This requirement is automatically determined via and during the operation of the machine (10).

Inventors:
METZGER, Alexander (Danziger Str. 2, Eislingen, 73054, DE)
HILPERT, Markus (Dorfstraße 67, Bad Boll, 73087, DE)
STEINHAUS, Ingo (Uhlandstraße 21-1, Heiningen, 73092, DE)
Application Number:
EP2019/053053
Publication Date:
August 29, 2019
Filing Date:
February 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHULER PRESSEN GMBH (Schuler-Platz 1, Göppingen, 73033, DE)
International Classes:
G05B19/409; G06F17/27
Foreign References:
US8934994B12015-01-13
US20120183221A12012-07-19
US20140200898A12014-07-17
US20140244268A12014-08-28
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (Webergasse 3, Esslingen, 73728, DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Verfahren zur Mensch-Maschine-Kommunikation mittels ei ner Mensch-Maschine-Schnittsteile (22), mit folgenden Schritten :

-Erfassen einer durch eine Bedienperson formulierten Eingabe (E) mittels der Mensch-Maschine- Schnittstelle (22),

-Weiterleiten der Eingabe (E) zu einem Zuordnungsblock (30), der dazu eingerichtet ist, der Eingabe (E) einen Ausgangsablauf (31) zuzuordnen,

-Starten des Ausgabeablaufs (31), wenn die Zuordnung zur Eingabe (E) im Zuordnungsblock (30) erfolgt ist, wobei der Ausgabeablauf (31) das Ausgeben ei ner Information (B) mittels der Mensch-Maschine- Schnittstelle (22) an die Bedienperson und/oder das Erzeugen eines Steuersignals (S) für eine steuerba re Komponente einer Maschine (10) umfasst,

-Starten eines Vorlageerzeugungsablaufs (38), wenn im Zuordnungsblock (30) keine Zuordnung eines Ausgabe ablaufs (31) zur Eingabe (E) erfolgt ist, wobei der Erzeugungsablauf (38) aufweist:

- Erzeugen einer neuen Ausgabeablaufs (31n) und Ab speichern in der Vorlagendatenbank (40), ,

- Prüfen, ob für den neuen Ausgabeablaufs (31n) be reits eine Vorlage (41) in einer Vorlagendaten bank (40) vorhanden ist,

- Erhöhen eines Wertes eines einer Vorlage (41) zu geordneten Zählers (42) um eins, wenn bei der Prüfung ermittelt wurde, dass zu dem neuen Aus gabeablaufs (31n) eine passende Vorlage (41) in der Vorlagendatenbank (40) vorhanden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der von der Bedienperson formulierten Eingabe (E) um eine Sprach eingabe handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der von der Bedienperson formulierten Eingabe (E) um eine Textein gabe handelt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der von der Bedienperson formulierten Eingabe (E) um eine Aufrufab folge von Menüpunkten in einer Menüstruktur der Mensch- Maschine-Schnittstelle (22) handelt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe (E) im Zuord nungsblock (30) mit in einer Musterdatenbank (33) abge speicherten Eingabemustern (32) verglichen und festge stellt wird, ob die Eingabe (E) identisch oder ähnlich ist mit einem Eingabemuster (32) .

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung, ob für einen neuen Ausgabeablauf (31n) bereits eine Vorlage (41) in einer Vorlagendatenbank (40) vorhanden ist, eine Fest stellung umfasst, ob der neue Ausgabeablauf (31n) iden tisch oder ähnlich ist mit einem Ausgabeablauf (31) ei ner Vorlage (41) aus der Vorlagendatenbank (40) .

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich der Ein gabe (E) mit den Eingabemustern (31) und/oder dem Ver- gleich des neuen Ausgabeablaufs (31n) mit den Vorlagen (41) ein Big-Data-Analyseverfahren angewandt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Abfrage automatisch und/oder durch eine Bedienperson ausgelöst werden kann, um eine Statusinformation (C) aus der Vorlagendatenbank (40) abzufragen.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformation (C) wenigstens eine in der Vorlagendatenbank (40) gespei cherte Vorlage (41) und den dazugehörigen Zähler (42) aufweist .

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformation (C) zumindest die Vorlage (41) mit dem größten Wert des Zählers (42) aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformation (C) mehrere Vorlagen (41) und den jeweils zugeordneten Wert des Zählers (42) aufweist, wobei die Vorlagen (41) ab steigend nach dem Wert der Zähler (42) sortiert sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der Statusinfor mation (C) ein Eingabemuster (32) erzeugt und in der Musterdatenbank (33) abgespeichert wird, wobei dem Ein gabemuster (32) ein Ausgabeablauf (31) zugeordnet wird.

13. Maschine (10) zum Bearbeiten von Werkstücken (12), mit einer Mensch-Maschine-Schnittsteile (22), die zum Eingeben einer Eingabe (E) eingerichtet ist, mit einem Maschinensteuereinheit (17) zur Steuerung der Maschine (10), mit einem Auswertesystem (23) , das mit der Maschinen steuereinheit (17) kommunikationsverbunden ist, wobei die Maschinensteuereinheit (17) und das Auswerte system (23) dazu eingerichtet sind, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.

Description:
Verfahren zur Mensch-Maschine-Kommunikation mittels einer Mensch-Maschine-Schnittsteile und Vorrichtung hierfür

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mensch- Maschine-Kommunikation mittels einer Mensch-Maschine- Schnittstelle . Die Erfindung betrifft außerdem eine Maschi ne mit einer Mensch-Maschine-Schnittsteile und einer Ma schinensteuereinheit, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.

[0002] Um eine Maschine bedienen zu können, ist eine Mensch-Maschine-Schnittsteile vorhanden, so dass eine Bedi enperson eine Eingabe vornehmen kann und Informationen über den Betrieb der Maschine an die Bedienperson ausgegeben werden können. Die Funktionalität der Mensch-Maschine- Schnittstelle und die Eingabemöglichkeiten durch die Bedi enperson sind festgelegt. Bei neuen Maschinengenerationen oder im Rahmen von Software-Aktualisierungen können neue oder geänderte Funktionalitäten bereitgestellt werden.

[0003] Um ein sicheres und effizientes Bedienen der Ma schine zu gewährleisten, sollten Weiterentwicklungen der Maschine und der Mensch-Maschine-Schnittsteile die Fähig keiten und Bedürfnisse der Bedienpersonen berücksichtigen.

[0004] Es kann daher als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein Verfahren sowie eine Ma schine mit einer effizienten Bedienung und einer verbesser ten Weiterentwicklungsmöglichkeit zu schaffen. [0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.

[0006] Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Mensch- Maschine-Kommunikation mittels einer Mensch-Maschine- Schnittstelle bereitgestellt. Zunächst wird eine durch eine Bedienperson formulierte Eingabe mittels der Mensch- Maschine-Schnittstelle erfasst und an einen Zuordnungsblock weitergeleitet. Bei der Eingabe kann es sich um eine frei formulierte Spracheingabe oder eine frei formulierte Text eingabe handeln. Die Texteingabe bzw. die Spracheingabe können der Mensch-Maschine-Schnittsteile in Form einer Da tei per E-Mail und/oder per Nachrichtendienst und/oder durch eine andere elektronische Übermittlung über ein Netz werk übermittelt werden. Die Eingabe kann auch unmittelbar über eine Tastatur, einen berührungsempfindlichen Bild schirm, ein Mikrofon, usw. an der Mensch-Maschine- Schnittstelle eingegeben werden. Bei der Eingabe kann es sich auch um eine Abfolge des Aufrufs einzelner Menüpunkten einer Menüstruktur handeln, die von der Bedienperson ge wählt wurde. Die Eingabe kann auch eine beliebige Kombina tion der vorgenannten Möglichkeiten enthalten.

[0007] In dem Zuordnungsblock wird die Eingabe ausgewer tet und es wird geprüft, ob der Eingabe ein Ausgangsablauf zugeordnet werden kann. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Ausgangsabläufen vordefiniert und abgespeichert. Wenn der Eingabe ein Ausgangsablauf zugeordnet werden kann, wird dieser ausgeführt. Das Ausführen des Ausgangsablaufs kann beispielsweise das Ausgeben einer Information mittels der Mensch-Maschine-Schnittsteile an die Bedienperson umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausgangsablauf das Er zeugen eines Steuersignals für eine steuerbare Komponente der Maschine umfassen. Zum Beispiel kann eine Maschinenach se, ein Antriebsmotor, eine Bremse oder ein sonstiger Aktu ator der Maschine entsprechend der Eingabe angesteuert wer den. Der Ausgangsablauf kann auch das Erzeugen von wenigs tens einer Informationsausgabe und/oder wenigstens einem Steuersignal in einer vorgegebenen zeitlichen Abfolge um fassen .

[0008] Wenn der Eingabe im Zuordnungsblock kein Aus gangsablauf zugeordnet werden konnte, wird ein Erzeugungs ablauf gestartet. Im Rahmen des Erzeugungsablaufs wird ba sierend auf der Eingabe zunächst ein neuer Ausgabeablauf erzeugt und dann geprüft, ob für diesen neuen Ausgabeablauf bereits eine Vorlage mit einem identischen oder ähnlichen Ausgabeablauf in einer Vorlagendatenbank vorhanden ist.

Wenn keine passende Vorlage gefunden wurde, wird auf Basis des neuen Ausgabeablaufs eine neue Vorlage erzeugt und in der Vorlagendatenbank abgespeichert. Der Ausgabeablauf der Vorlage entspricht der Anforderung bzw. Eingabe der Bedien person und hat ein vordefiniertes Format. Wenn in der Vor lagendatenbank eine zum neuen Ausgabeablauf passende Vorla ge ermittelt wurde, wird der Wert eines Zählers, der der ermittelten Vorlage zugeordnet ist, um eins erhöht. In der Vorlagendatenbank ist jeder Vorlage genau ein Zähler zuge ordnet. Somit wird bei identischen oder ähnlichen Eingaben, die zu einer bestimmten Vorlage passen, nicht jeweils eine neue Vorlage generiert, sondern der Wert des einer Vorlage zugeordneten Zählers wird für jede identische oder ähnliche Eingabe um eins erhöht. Daher ist der Wert des Zählers ei ner Vorlage ein Maß für den Bedarf einer oder mehrerer Be dienpersonen, einer Reaktion auf dieser Eingabe zu erhal ten .

[0009] Anhand der Vorlagendatenbank können automatisch oder manuell Ausgabeabläufe für die in der Vorlagendaten- bank vorhandenen Vorlagen oder einen Teil davon erzeugt werden. Beispielsweise kann nur für solche Vorlagen ein Ausgangsablauf erzeugt werden, deren Zähler einen Schwel lenwert übersteigen.

[0010] Die Vorlagendatenbank kann auch mehreren identi schen oder ähnlichen Maschinen zugeordnet sein, so dass die Anfragen von Bedienpersonen mehrerer Maschinen bei der Er zeugung der Vorlagendatenbank berücksichtigt werden.

[0011] Durch das Verfahren ist es möglich, Bedürfnisse der Bedienpersonen bereits während und durch den laufenden Betrieb einer oder mehrerer Maschinen zu identifizieren und darauf zu reagieren. Beispielsweise können Softwareergän zungen oder Softwareaktualisierungen bereitgestellt werden und/oder Bedienpersonen bei erkennbarer Fehlbedienung in formiert bzw. geschult werden und/oder die Menüstruktur der Mensch-Maschine-Schnittsteile angepasst werden, usw.

Dadurch kann eine effiziente Bedienung erreicht werden.

[0012] Es ist vorteilhaft, wenn die Eingabe im Zuord nungsblock mit in einer Musterdatenbank abgespeicherten Eingabemustern verglichen wird. Anhand des Vergleichs kann festgestellt werden, ob die Eingabe mit einem Eingabemuster identisch oder ähnlich ist. Wird Identität oder eine aus reichend hohe Ähnlichkeit festgestellt, wird ein Ausgabeab lauf, der dem Eingabemuster zugeordnet ist, auch der aktu ellen Eingabe zugeordnet und kann anschließend ausgeführt werden .

[0013] Für die Bewertung der Ähnlichkeit können bekannte mathematische Verfahren verwendet werden, um einen Ähnlich keitswert zu erhalten. Dieser Ähnlichkeitswert kann dahin gehend beurteilt werden, ob er zumindest einem Schwellen wert entspricht. Ist dies der Fall, liegt zwischen der Ein- gabe und einem abgespeicherten Eingabemuster eine ausrei chende Ähnlichkeit vor.

[0014] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn für die Prü fung, ob für die Eingabe bereits eine Vorlage in einer Vor lagendatenbank vorhanden ist, festgestellt wird, ob die Eingabe und/oder der neue Ausgabeablauf identisch oder ähn lich ist mit einem Eingabemuster bzw. einem Ausgabeablauf einer Vorlage aus der Vorlagendatenbank. Auch hier können analog zum Vergleich der Eingabe mit Eingabemustern in der Musterdatenbank mathematische Verfahren zur Bestimmung der Ähnlichkeit verwendet werden. Wird eine ausreichende Ähn lichkeit oder eine Identität der Eingabe mit einer Vorlage festgestellt, wird der Wert des dieser Vorlage zugeordneten Zählers um eins erhöht.

[0015] Es ist bei einem Ausführungsbeispiel des Verfah rens vorgesehen, dass bei dem Vergleich der Eingabe mit Eingabemustern und/oder bei dem Vergleich des neuen Ausga beablaufs mit Ausgabeabläufen der Vorlagen ein Big-Data- Analyseverfahren angewandt wird. Die Verwendung eines Big- Data-Analyseverfahrens ist vorteilhaft, weil bei dem Ver gleich in sehr kurzer Zeit große Mengen von Daten verarbei tet werden müssen. Die Anzahl der Vorlagen bzw. die Anzahl der Eingabemustern in den betreffenden Datenbanken kann im Laufe der Zeit durch eine Anpassung mit zunehmender Be triebsdauer der Maschine sogar noch zunehmen.

[0016] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es vor gesehen, dass eine Abfrage ausgelöst wird, um eine Sta tusinformation aus der Vorlagendatenbank zu erhalten. Diese Abfrage kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen auto matisch oder durch eine Person ausgelöst werden. Die Sta tusinformation ist charakteristisch dafür, ob ein Bedarf für eine Weiterentwicklung der Maschine bzw. der Mensch- Maschine-Kommunikation identifizierbar ist.

[0017] Die Statusinformation kann beispielsweise wenigs tens eine in der Vorlagendatenbank gespeicherte Vorlage und den jeweils dazugehörigen Zähler aufweisen. Zumindest kann die Statusinformation die Vorlage aufweisen, deren Zähler den größten Wert aufweist. Wenn die Statusinformation meh rere Vorlagen aufweist, können diese Vorlagen nach dem Wert der Zähler sortiert sein, insbesondere absteigend von dem größten Zählerwert zum kleinsten Zählerwert.

[0018] Es ist dabei auch vorteilhaft, wenn die Statusin formation nur solche Vorlagen enthält, deren Zählerwert größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.

[0019] Auf Basis der Statusinformation kann ein Eingabe muster erzeugt und in der Musterdatenbank abgespeichert werden. Dabei kann dem Eingabemuster ein Ausgabeablauf zu geordnet werden. Anschließend wird die Vorlage, auf der das neue Eingabemuster basiert, vorzugsweise aus der Vorlagen datenbank gelöscht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vor lage derart ausgebildet ist, dass sie direkt als Eingabe muster verwendet werden kann. Vorzugsweise haben die Vorla gen und die Eingabemuster jeweils dieselbe Form, beispiels weise die Form einer Matrix.

[0020] Bei einer Ausführungsform kann für Vorlagen, de ren Zählerwert einen bestimmten Schwellenwert überschrei ten, in einer Funktionsdatenbank nach Funktionen oder Rou tinen gesucht werden, die zu der Vorlage passen. Werden solche Funktionen ermittelt, können diese entweder automa tisch oder nach der Freigabe - gegebenenfalls nach einer Änderung oder Anpassung - durch eine autorisierte Person im Rahmen einer Softwareaktualisierung in der Maschinensteue rung bzw. der Mensch-Maschine-Schnittsteile bereitgestellt werden .

[0021] Das vorstehend beschriebene Verfahren kann mit tels einer Maschinensteuereinheit zur Steuerung einer Ma schine sowie einem Auswertesystem durchgeführt werden, das mit der Maschinensteuereinheit kommunikationsverbunden ist. Die Maschine ist zum Bearbeiten von Werkstücken und insbe sondere zum Umformen von Werkstücken eingerichtet. Das Um formen von Werkstücken kann beispielsweise durch Tiefziehen und/oder Fließpressen und/oder Abstreckgleitziehen und/oder Schmieden und/oder Stanzen und/oder Schneiden und/oder Prä gen erfolgen. Bei der Maschine kann es sich beispielsweise um eine Presse handeln.

[0022] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschrei bung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

[0023] Figur 1 eine schematisierte, blockschaltbildähn liche Darstellung einer Maschine mit einer Maschinensteuer einheit, und

[0024] Figur 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah rens .

[0025] In Figur 1 zeigt beispielhaft ein Blockschaltbild einer Maschine 10, die beispielsgemäß als Umformmaschine bzw. Presse 11 ausgestaltet ist. Die Maschine 10 ist zur Bearbeitung eines Werkstücks 12 eingerichtet. Die veran schaulichte Presse 11 ist beispielsgemäß zum Tiefziehen eingerichtet. Alternativ kann die Presse 11 bzw. eine ande- re Umformmaschine zum Stanzen, Abstreckgleitziehen, Fließ pressen, Schmieden, Schneiden, Prägen oder eine Kombination davon eingerichtet sein. Der Prozessablauf zum Umformen des Werkstücks 12 kann sich dabei zyklisch wiederholen. Während jedes Prozessablaufs kann ein Werkstück 12 bearbeitet wer den .

[0026] Die in Figur 1 dargestellte Presse 11 weist einen Pressenantrieb 13 mit einem Antriebsmotor 14 und einer Kopplungseinrichtung 15 auf. Die Kopplungseinrichtung 15 koppelt den Antriebsmotor 14 mit einem Pressenstößel 16.

Die Kopplungseinrichtung 15 ist dazu eingerichtet, eine Ro tationsbewegung des Antriebsmotors 14 in eine Hubbewegung des Pressenstößels 16 umzusetzen. Die Kopplungseinrichtung 15 kann als Exzentereinrichtung und/oder Kniehebeleinrich tung ausgebildet sein.

[0027] Eine Maschinensteuereinrichtung 17 ist dazu ein gerichtet, den Prozessablauf bei der Bearbeitung des Werk stücks 12 und beispielsgemäß beim Umformen des Werkstücks 12 der Maschine 10 bzw. der Presse 11 zu steuern. Bei spielsgemäß steuert die Maschinensteuereinrichtung 17 den Antriebsmotor 14 mittels eines oder mehrerer Steuersignale S an. Die Maschinensteuereinrichtung 17 kann bei anderen Maschinen 10 andere oder zusätzliche Steuersignale S für ansteuerbare Komponenten der Maschine 10 erzeugen, wie etwa ansteuerbare Maschinenachsen, Spanneinrichtungen, Klemmein richtungen, Bremsen, Aktuatoren, Fluidventile, Schalter usw .

[0028] Zur Erzeugung des wenigstens einen Steuersignals S werden der Maschinensteuereinrichtung 17 ein oder mehrere Eingangssignale R übermittelt. In Figur 1 sind beispielhaft einige Eingangssignale R veranschaulicht, wobei die Anzahl und die Art der Eingangssignale abhängig von der Art der Maschine 10 verschieden sein können. Beispielsgemäß weist die Presse 11 einen Temperatursensor 18, einen Stromsensor 19, einen Drehwinkelsensor 20 und einen Positionssensor 21 auf. Der Temperatursensor 18 erzeugt ein Temperatursignal T, das die Temperatur des Antriebsmotors 14 beschreibt. Der Stromsensor 19 erzeugt ein Motorstromsignal I, das einen Motorstrom in einer Phase des Antriebsmotors 14 beschreibt. Bei mehrphasigen Motoren können mehrere Stromsensoren 19 für jede Phase vorhanden sein. Der Drehwinkelsensor 20 er zeugt ein die Drehstellung einer angetriebenen Welle der Kopplungseinrichtung 15 beschreibendes Drehwinkelsignal w und der Positionssensor 21 erzeugt ein Positionssignal Z, das die Position des Stößels 16 beschreibt. Diese Signale T, I, w, Z werden der Maschinensteuereinrichtung 17 als Eingangssignale R zur Verfügung gestellt.

[0029] Die Maschine 10 bzw. die Presse 11 weist außerdem eine Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 auf. Über die Mensch- Maschine-Schnittstelle 22 kann eine Bedienperson eine Ein gabe E vornehmen, die der Maschinensteuereinrichtung 17 übermittelt wird. Bei der Eingabe E kann es sich um eine frei formulierte Spracheingabe oder Texteingabe handeln.

Die Eingabe E kann auch durch eine Aufrufabfolge von Menü punkten in einer Menüstruktur der Mensch-Maschine- Schnittstelle 22 gebildet sein oder eine solche Aufrufab folge aufweisen. Alternativ zu dem veranschaulichten Aus führungsbeispiel kann die Eingabe E nicht unmittelbar an der Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 vorgenommen werden, sondern über ein Netzwerk oder eine andere externe Einrich tung, an die die Maschinensteuereinrichtung 17 oder die Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 angeschlossen ist, über tragen werden, beispielsweise durch eine elektronische Übermittlung .

[0030] Die Maschinensteuereinrichtung 17 kann eine In- formation B für die Bedienperson an die Mensch-Maschine- Schnittstelle 22 übermitteln, die der Bedienperson mittels der Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 akustisch und/optisch und/oder haptisch mitgeteilt wird, beispielsweise durch das Anzeigen von Graphiken, Symbolen und/oder das Ausgeben von Tonsignalen oder Sprachnachrichten . Bei einem Ausführungs beispiel kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 z.B. ei nen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen, der so wohl als Eingabemedium, wie auch als Ausgabemedium verwen det wird.

[0031] Mit der Maschinensteuereinrichtung 17 ist außer dem ein Auswertesystem 23 kommunikationsverbunden. Die Ma schinensteuereinrichtung 17 und das Auswertesystem 23 sind dazu eingerichtet, das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Bearbeitung einer Eingabe E auszuführen. In dem in Fi gur 2 dargestellten Blockschaltbild ist ein Ausführungsbei spiel dieses Verfahrens veranschaulicht.

[0032] Die beispielsweise über die Mensch-Maschine- Schnittstelle 22 bereitgestellte Eingabe E wird zunächst in der Maschinensteuereinrichtung 17 einem Zuordnungsblock 30 übermittelt, der dazu eingerichtet ist, der Eingabe E einen Ausgabeablauf 31 zuzuordnen. Der Ausgabeablauf 31 kann das Erzeugen eines oder mehrerer Steuersignale S und/das Ausge ben einer Information B über die Mensch-Maschine- Schnittstelle 22 an die Bedienperson umfassen. Mittels des wenigstens einen Steuersignals S kann eine ansteuerbare Komponente der Maschine 10, beispielsweise der Antriebsmo tor 14 der Presse 11, angesteuert werden. Die Ansteuerung des Antriebsmotors 14 ist lediglich ein Beispiel für eine Vielzahl von Möglichkeiten der Ansteuerung von ansteuerba ren Komponenten einer Maschine 10.

[0033] Das Zuordnen eines Ausgabeablaufs 31 durch den Zuordnungsblock 30 erfolgt beim Ausführungsbeispiel derart, dass der Zuordnungsblock 30 die Eingabe E mit einer Mehr zahl von Eingabemustern 32 vergleicht, die in einer Muster datenbank 33 abgespeichert sind. Dabei ist jedem Eingabe muster 32 genau ein Ausgabeablauf 31 zugeordnet. Der Zuord nungsblock 30 vergleicht die Eingabe E mit einem oder meh reren Eingabemustern 32, um festzustellen, ob ein Eingabe muster 32 in der Musterdatenbank 33 vorhanden ist, das identisch ist mit der Eingabe E oder eine ausreichende Ähn lichkeit zur Eingabe E aufweist. Für die Bewertung der Ähn lichkeit können bekannte mathematische Verfahren verwendet werden. Anhand dieser Verfahren kann ein Ähnlichkeitswert zwischen der Eingabe E und einem oder mehreren Eingabemus tern 32 erhalten werden. Der Ähnlichkeitswert kann mit ei nem Schwellenwert verglichen werden, um festzustellen, ob zwischen der Eingabe E und einem Eingabemuster 32 eine aus reichende Ähnlichkeit vorliegt. Werden mehrere Eingabemus ter 32 gefunden, die einen Ähnlichkeitswert oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts aufweisen, kann dasjenige Ein gabemuster 32 mit dem höchsten Ähnlichkeitswert ausgewählt werden. Sobald ein zur Eingabe E identisches Eingabemuster 32 gefunden wird, kann der Vergleich beendet und das be treffende Eingabemuster 32 ausgewählt werden.

[0034] Wurde im Zuordnungsblock 30 ein identisches oder ausreichend ähnliches Eingabemuster 32 gefunden und ausge wählt, wird der diesem ausgewählten Eingabemuster 32 zuge ordnete Ausgabeablauf 31 zur Eingabe E zugeordnet. In einem ersten Abfrageblock 34 wird geprüft, ob im Zuordnungsblock 30 eine zur Eingabe E passende Reaktion und mithin ein ent sprechender Ausgabeablauf 31 gefunden werden konnte. Ist dies der Fall (Verzweigung OK aus dem ersten Abfrageblock 34), wird der betreffende Ausgabeablauf 31 ausgeführt und eine Information B ausgegeben und/oder wenigstens ein Steu ersignal S erzeugt. Konnte keine passende Reaktion zu der Eingabe E gefunden werden (Verzweigung NOK aus dem ersten Abfrageblock 34), wird das Verfahren durch Starten eines Vorlageerzeugungsablaufs 38 fortgesetzt.

[0035] Beim Vorlageerzeugungsablauf 38 wird zunächst in einem Vorlageerzeugungsblock 45 ein zu dem Eingabemuster 32 passender Ausgabeablauf 31 erzeugt, der als neuer Ausgabe ablauf 31n bezeichnet wird. Der neue Ausgabeablauf 31n und das Eingabemuster 32 werden eine Vorlagendatenbank 40 über mittelt und dort abgespeichert, beispielsgemäß zunächst temporär. Zur Erzeugung des neuen Ausgabeablauf 31n kann der Vorlageerzeugungsblock 45 das Eingabemuster 31 in ein steuerungs- bzw. domainspezifisches Format umsetzen, bei spielsweise unter Verwendung von Diagrammen in UML (Unified Modeling Language) oder SDL ( Specification and Description Language) . Der Vorlageerzeugungsblock 45 verwendet Big- Data-Verfahren, um aus dem Eingabemuster 32 in steuerungs- bzw. domainspezifisches Format umsetzen und einen neuen Ausgabeablauf 31n zu erzeugen. Der neue Ausgabeablauf 31n wird auch an einen nachfolgenden Prüfblock 39 übermittelt.

[0036] Im Prüfblock 39 wird geprüft, ob in der Vorlagen datenbank 40 bereits eine zum neuen Ausgabeablauf 31n pas sende Vorlage 41 vorhanden ist. Hierzu kann in dem Prüf block 39 ein Vergleich durchgeführt werden, ob eine der in der Vorlagendatenbank 40 abgespeicherten Vorlagen 41 einen Ausgabeablauf 31 aufweist, der identisch oder ähnlich ist zu dem vom Vorlageerzeugungsblock 45 generierten neuen Aus gabeablauf 31n. Dabei können dieselben Verfahren angewandt werden, wie bei dem Vergleich zwischen der Eingabe E und den Eingabemustern 32 in der Musterdatenbank 33. Dabei wer den vorzugsweise sogenannte Big-Data-Analyseverfahren ange wandt, da eine Vielzahl von Daten in kurzer Zeit verarbei tet werden muss. Solche Big-Data-Analyseverfahren sind aus anderen technischen Bereichen bekannt, beispielsweise beim Vergleich von Suchanfragen mit Treffern bei Internetsuchma schinen .

[0037] Jeder Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 ist ein Zähler 42 bzw. eine Zählvariable zugeordnet. Der Wert des Zählers 42 ist veränderbar. Wird in einem zweiten Ab frageblock 43 festgestellt, dass in dem Prüfblock 39 eine Vorlage 41 mit einer zum neuen Ausgabeablauf 31n identi schem oder ähnlichem Ausgabeablauf 31 ermittelt wurde (Ver zweigung OK aus dem zweiten Abfrageblock 43) , wird an schließend in einem Inkrementierungsblock 44 der Wert des Zählers 42, dieser Vorlage 41 zugeordnet ist, um eins er höht. Der temporär abgespeicherte neue Ausgabeablauf 31n kann aus der Vorlagendatenbank 40 gelöscht werden. Das tem porär abgespeicherte Eingabemuster 32 kann der identifi zierten Vorlage 41 zugeordnet werden. Somit weist jede Vor lage 41 einen Ausgabeablauf 31 und optional auch ein oder mehrere zugeordnete Eingabemuster 32 auf.

[0038] Wird in dem zweiten Abfrageblock 43 festgestellt, dass in der Vorlagendatenbank 40 keine passende (identische oder ähnliche) Vorlage 41 existiert (Verzweigung NOK aus dem zweiten Abfrageblock 43) , wird in einem Bestätigungsblock 46 der temporär abgespeicherte neue Ausgabeablauf 31n - op tional mit dem dazugehörigen Eingabemuster 31 -als eine neue, zusätzliche Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 abgespeichert. Der Wert des der neuen Vorlage 41 zugeordne ten Zählers 42 erhält einen Ausgangswert, beispielsgemäß 0 oder 1.

[0039] Vorzugsweise haben die in der Vorlagendatenbank 40 abgespeicherten Vorlagen 41 dieselbe Form bzw. dasselbe Format wie die Eingabemuster 32.

[0040] Die Vorlagendatenbank 40 kann durch eine autori- sierte Person oder automatisch abgefragt werden, um den Status und/oder die Anzahl der Vorlagen 41 abzufragen.

Hierfür kann der Vorlagendatenbank 40 ein Abfragesignal F übermittelt werden, beispielsweise von einem Modul oder Rechner einer Serviceeinheit oder einer Entwicklungsein heit. Auf das Abfragesignal F hin kann eine Statusinforma tion C an den Rechner 50 und/oder wahlweise an ein oder mehrere Module 51, 52, 53 übermittelt werden. Eines oder mehrere der Module 51, 52 können dazu eingerichtet sein, auf Basis der Statusinformation C eine oder mehrere Einga bemuster 32 und zugeordnete Ablaufsteuerungen 31 zu erzeu gen und an die Musterdatenbank 33 zu übermitteln. Bei spielsgemäß ist das erste Modul 51 dazu eingerichtet, neue Funktionalitäten bei der Bedienung der Maschine 10 bzw. der Presse 11 zu generieren, so dass zusätzliche Eingaben E und damit verknüpfte Ablauffolgen 31 über die Bedienung der Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 ausgeführt werden können. Das zweite Modul 52 ist beispielsgemäß dazu eingerichtet, zusätzliche Eingabemuster 32 und zugehörige Ausgabeabläufe 31 zur Behandlung von Fehlern im Prozessablauf zu behan deln .

[0041] Das beispielhaft veranschaulichte dritte Modul 53 ist dazu eingerichtet, einer autorisierten Person eine Emp fehlung für die Wartung und/oder Instandsetzung der Maschi ne 10 zu übermitteln. Wird beispielsweise festgestellt, dass in der Vorlagendatenbank 40 eine Vorlage 41 vorhanden ist, deren Zählerstand hoch ist und die sich mit einem nicht normalen Betriebszustand befasst, wie z.B. einer er höhten Temperatur, starken Vibrationen, lauten Geräuschen, usw., kann daraus auf einen Verschleiß oder eine Beschädi gung oder einen Überlastzustand geschlossen und eine ent sprechende Handlungsempfehlung ausgegeben werden, bei spielsweise um ein Lager zu warten oder zu schmieren oder um eine Komponente auszutauschen oder um auf einen eventu- ell bevorstehenden Ausfall einer Komponente hinzuweisen.

[0042] Die Statusinformation C kann auch dazu verwendet werden, eine oder mehrere neue Eingabemuster 32 bzw. einen jeweils zugehörigen Ausgabeablauf 31 zu definieren und in der Musterdatenbank 33 abzuspeichern.

[0043] Die Statusinformation C kann beispielsweise eine oder mehrere Vorlagen 41 und die dazugehörigen Werte des zugeordneten Zählers 42 enthalten. Bei der Erzeugung eines neuen Eingabemusters 32 kann eine in der Statusinformation C enthaltene Vorlage 41 beispielsweise unmittelbar als neu es Eingabemuster 32 verwendet werden, dem eine Ausgabeab lauf 31 zugeordnet wird.

[0044] Die Statusinformation C kann mehrere Vorlagen 41 enthalten, wobei die Vorlagen 41 in der Statusinformation C in einer Reihenfolge sortiert sind, vorzugsweise absteigend oder aufsteigend entsprechend dem Wert der Zähler 42. Der Wert jedes Zählers 42 ist ein Maß für die Relevanz einer Vorlage 41. Je häufiger eine Eingabe E festgestellt wird, die einer Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 ent spricht, desto größer ist der Bedarf einer Bedienperson, für diese Eingabe E einen Ausgabeablauf 31 zu erhalten. So mit kann anhand der Statusinformation C eine Priorisierung bei der Erstellung neuer Eingangsmuster 32 und/oder Ausga beabläufe 31 erfolgen.

[0045] Es ist möglich, in der Statusinformation C nur solche Vorlagen 41 zu übermitteln, deren Wert des Zählers 42 einen Schwellenwert überschreitet. Weniger relevante Eingaben E, die nur sehr selten von Bedienpersonen gemacht werden, können somit bei der Statusinformation C unberück sichtigt bleiben. [0046] Wird auf Basis einer Vorlage 41 ein neues Einga bemuster 32 mit einem zugeordneten Ausgabeablauf 31 er stellt und in der Musterdatenbank 33 abgespeichert, wird die Vorlage 41, auf der das neue Eingabemuster 32 basiert, aus der Vorlagendatenbank 40 gelöscht.

[0047] In Figur 2 ist an das Auswertesystem 23 lediglich eine Maschinensteuereinrichtung 17 mit einer zugehörigen Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 angeschlossen. Es ist auch möglich, mehrere Maschinen 10 und insbesondere typgleiche Maschinen 10 mit einem gemeinsamen Auswertesystem 23 zu verbinden, so dass eine gemeinsame Vorlagendatenbank 40 für mehrere Maschinen 10 verwendet wird. In diesem Fall kann jeder Vorlage 41 in der Vorlagendatenbank 40 eine weitere Variable zugeordnet sein, die anzeigt, ob die Eingabe E, auf der der aktuelle Wert des Zählers 42 basiert, lediglich von einer einzigen Maschine 10 oder von mehreren unter schiedlichen Maschinen 10 stammt. Dies lässt einen Rück schluss darauf zu, ob ein Bedürfnis, auf der die Vorlage 41 basiert, lediglich an einer einzigen Maschine 10 besteht oder allgemein bei einem bestimmten Maschinentyp vorliegt.

[0048] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mensch- Maschine-Kommunikation beim Betrieb einer Maschine 10 sowie eine Maschine 10. Über eine Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 oder einen anderen Eingang wird eine Eingabe E erfasst und einem Zuordnungsblock 30 übermittelt. Im Zuordnungs block 30 wird geprüft, ob eine zur Eingabe E passende Reak tion in Form eines Ausgabeablaufs 31 zugeordnet werden kann. Dazu kann beispielsweise ein Mustervergleich durchge führt werden. Kann ein Ausgabeablauf zugeordnet werden, wird dieser ausgeführt und abhängig vom Ausgabeablauf 31 zum Beispiel eine Information B ausgegeben und/oder wenigs tens ein Steuersignal S für eine ansteuerbare Komponente der Maschine 10 erzeugt. Ist ein Zuordnen eines Ausgabeab- laufs 31 nicht möglich, wird ein Erzeugungsablauf 38 ge startet. Dabei wird zunächst ein neuer Ausgabeablauf 31n erzeugt und dann geprüft, ob für diesen neuen Ausgabeablauf 31n in einer Vorlagendatenbank 40 eine passende Vorlage 41 vorhanden ist. Falls ja, wird der Wert eines dieser Vorlage 41 zugeordneten Zählers 42 um eins inkrementiert . Falls keine passende Vorlage 41 vorhanden ist, wird basierend auf dem neuen Ausgabeablauf (31n) eine neue Vorlage 41 erzeugt und in der Vorlagendatenbank 40 abgespeichert. Anhand der Vorlagen 41 und des Wertes des Zählers 42 zu jeder Vorlage 41 kann ein Anpassungsbedarf der Maschine bzw. der Maschi nensteuerung bzw. der Mensch-Maschine-Schnittsteile 22 er kannt und behoben werden. Dieser Bedarf wird durch und wäh rend des Betriebs der Maschine 10 automatisch ermittelt.

Bezugs zeichenliste :

10 Maschine

11 Presse

12 Werkstück

13 Pressenantrieb

14 Antriebsmotor

15 Kopplungseinrichtung

16 Pressenstößel

17 Maschinensteuereinrichtung

18 Temperatursensor

19 Stromsensor

20 Drehwinkelsensor

21 Positionssensor

22 Mensch-Maschine-Schnittsteile

23 Auswertesystem

30 Zuordnungsblock

31 Ausgabeablauf

31n neuer Ausgabeablauf

32 Eingabemuster

33 Musterdatenbank

34 erster Abfrageblock

38 Vorlageerzeugungsablauf

39 Prüfblock

40 Vorlagendatenbank

41 Vorlage

42 Zähler

43 zweiter Abfrageblock

44 Inkrementierungsblock

45 Vorlageerzeugungsblock

46 Bestätigungsblock 50 Rechner

51 erstes Modul

52 zweites Modul

53 drittes Modul w Drehwinkelsignal

B Information

C Statusinformation

E Eingabe

F Abfragesignal

I Motorstromsignal

R Eingangssignal

S Steuersignal

T Temperatursignal

Z Positionssignal