Fertigungsträgermodul Die Erfindung betrifft ein Fertigungsträgermodul im Bereich der Montagetechnik, beispielsweise für den Sondermaschinenbau. Als Fertigungsträgermodul wird ein Tisch, ein Handar ^¬ beitsplatz, eine Werkbank oder ein beliebiges anderes Element verstanden, welches einzeln oder in Verbindung mit anderen Fertigungsträgermodulen aufgestellt wird und einen oder mehrere Arbeitsschritte in einem einfachen oder komplexen Montageablauf ermöglicht. Die entsprechenden Schritte werden voll ^¬ automatisiert, teilautomatisiert oder händisch durchgeführt. Ein solches Fertigungsträgermodul ist beispielsweise aus dem Dokument "Quadro - das Arbeitsplatzsystem für höchste Ansprü ^¬ che" bekannt, erhältlich im Internet am 13.05.2011 unter http : //www. karlnet . de/site/haupt-navigation/arbeitsplatz- systeme/quadro . html . Das in dem Dokument gezeigte Arbeits- platzsystem besteht im Wesentlichen aus zwei rechtwinkligen Schreibtischen, welche über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind. Der rechte Schreibtisch verfügt über einen Überbau mit elektronischen Elementen. Ein solcher Arbeitsplatz kann für Arbeitsschritte in der Montagetechnik ge- nutzt werden. In diesem Fall handelt es sich bei jedem

Schreibtisch um ein Fertigungsträgermodul, auf dem Arbeits ^¬ schritte für die Fertigung vorgenommen werden können.

Ein weiteres Fertigungssystem ist im Dokument "Handarbe beitsplatz" gezeigt, erhältlich im Internet am 13.05.20 ter http://www.ems-automation.de/montagel.htm. Dort ist rechtwinkliger Arbeitstisch abgebildet, auf dem eine Vi von Fertigungseinrichtungen mit den zugehörigen Steuere ten montiert ist.

Ein weiteres Fertigungssystem ist im Dokument "Modulare Fer ^¬ tigungszelle" gezeigt, erhältlich im Internet am 13.05.2011 unter http : //www. deufel-robomed . de/index .php?option= com_content&view=article&id=33&Itemid=8. Gezeigt ist ein flexibles Modulplatten-System in Kombination mit einem Indust ^¬ rieroboter zur vollautomatischen Durchführung von Arbeitsschritten .

Die genannten Fertigungssysteme werden je nach Verwendungs ^¬ zweck aus diversen, unterschiedlich geformten Fertigungsträgermodulen wie etwa unterschiedlich geformten Tischplatten zusammengefügt. Die Fertigungssysteme werden hierbei für eine hohe Produktivität, ein bestimmtes Produktspektrum und eine konstant hohe Stückzahl optimiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fertigungsträ ^¬ germodul anzugeben, welches eine Alternative zum Stand der Technik bereitstellt. Diese Aufgabe wird durch ein Ferti ^¬ gungsträgermodul gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Außenkanten des Fertigungsträgermoduls ein symmetri ^¬ sches Trapez bilden.

Das Fertigungssystem besteht aus mehreren zu einer Wabenform verketteten Fertigungsträgermodulen. Es beinhaltet ferner ein zentral angeordnetes Modul mit einem Drehteller, welcher ei ^¬ nem Bediener an einem ersten Fertigungsträgermodul des Ferti ^¬ gungssystems eine Nutzung einer Fertigungseinheit, welche an einem zweiten Fertigungsträgermodul des Fertigungssystems montiert ist, erlaubt.

Bei dem Fertigungsträgermodul handelt es sich also um ein Element, welches von oben betrachtet die Form eines symmetri ^¬ schen Trapezes aufweist. Ein Trapez ist ein Viereck mit zwei parallelen Grundseiten und zwei weiteren Seiten, welche als Schenkel bezeichnet werden. Bei einem symmetrischen Trapez im Sinne der Erfindung sind die Grundseiten unterschiedlich lang und die Schenkel gleichlang.

Diese charakteristische Form erlaubt den Zusammenbau der Fer- tigungsträgermodule zu einem Fertigungssystem sowohl in Linienform als auch als Rundtiseh mit Wabenform. So lässt sich ein modular konfigurierbares Fertigungssystem zusammenstel ^¬ len, welches ein wesentlich niedrigeres Investitionsrisiko im Hinblick auf mögliche Veränderungen und Anpassungen bezüglich der zu fertigenden Produkte, Stückzahlen und technologischen Prozesse aufweist. Im Gegensatz zum Stand der Technik sind die Fertigungsträgermodule mit ihrer charakteristischen Tra ^¬ pezform wesentlich flexibler hinsichtlich der Umgestaltung von Fertigungsabläufen und -Umgebungen.

In der Montagetechnik für den traditionellen Sondermaschinenbau wird eine Spezialisierung auf einen Aufgabenbereich angestrebt. Darum wird eine Formänderung des jeweiligen Fertigungssystems durch unterschiedliche Anordnungen der Ferti ^¬ gungsträgermodule im Stand der Technik gerade nicht unter ^¬ stützt. Dementsprechend weisen die im Stand der Technik ver ^¬ wendeten Fertigungsträgermodule individuelle und für den je ^¬ weiligen Anwendungs zweck optimierte Abmessungen auf, welche keine flexible Anordnung erlauben.

Die charakteristische Trapezform des Fertigungsträgermoduls bildet einen gegensätzlichen Gestaltungsansatz. Durch die Trapezform wird die gängige starre Auslegung von Fertigungs ^¬ systemen, welche für hohe Produktivität, ein bestimmtes Pro ^¬ duktspektrum und konstant hohe Stückzahlen optimiert ist, aufgebrochen. Dies ermöglicht ein deutlich niedrigeres Inves ^¬ titionsrisiko im Hinblick auf mögliche Veränderungen der Pro ^¬ dukte, technologischen Prozesse und Stückzahlen.

Das Fertigungssystem wird im Gegensatz zum Stand der Technik aus mehreren Fertigungsträgermodulen mit Trapezform zusammengesetzt. Dadurch wird es möglich, das Fertigungssystem entweder mit gegeneinander versetzten Fertigungsträgermodulen in Linienform aufzubauen oder, wenn alle Fertigungsträgermodule mit der längeren Grundseite nach außen gewandt zusammenge ^¬ setzt werden, als Rundtisch mit charakteristischer Wabenform.

Das Fertigungssystem weist den Vorteil auf, dass bei einer ungewissen Marktlage zunächst eine Minimalkonfiguration des Fertigungssystems aufgebaut werden kann, welche mit zunehmen ^¬ der Sicherheit der wirtschaftlichen Daten stufenweise erwei ^¬ tert wird. Dies bedeutet, dass die Wahl der Anlagenkapazität entsprechend des zum Zeitpunkt der Beschaffung tatsächlich gegebenen Kapazitätsbedarfs erfolgt, was die Leerkosten und eine Kapitalbindung reduziert. Diese Konstruktionssystematik erfüllt zwei elementare Forderungen einer modernen und fle ^¬ xiblen Fertigung, nämlich der Forderung nach Standort- Neutralität und Stückzahl-Neutralität.

Gemäß einer Aus führungs form ist eine Fertigungseinheit, ins ^¬ besondere eine Schweißeinheit, ein Lotbandvorschub oder eine Bohreinheit, auf dem Fertigungsträgermodul montiert. Diese Aus führungs form hat u.a. den Vorteil, dass auch von benach- bart angeordneten Fertigungsträgermodulen bzw. Arbeitsplätzen auf die Fertigungseinheit des Fertigungsträgermoduls zuge ^¬ griffen werden kann.

In einer Weiterbildung weist das Fertigungsträgermodul eine Steuereinheit auf, welche eine Steuerung der Fertigungseinheit bereitstellt. Die Steuereinheit weist eine einheitliche Schnittstelle auf, sodass das Fertigungsträgermodul durch ein Fertigungsträgermodul mit gleicher oder abweichender Funktio ^¬ nalität unmittelbar austauschbar ist. Diese Weiterbildung er- möglicht "plug and produce", ein innovatives Gestaltungsprin ^¬ zip für die Produktionstechnik, welches im Wesentlichen durch den modularen Aufbau von Maschinen und Anlagen in Verbindung mit standardisierten, aufwandsminimiert lösbaren Schnittstel ^¬ len charakterisiert wird. Dieser Aspekt einer flexiblen Wie- der- und Weiterverwendbarkeit wird noch dadurch erhöht, dass die Steuereinheit an jedes einzelne Fertigungsträgermodul ge ^¬ koppelt wird, wodurch flexible und schnell anpassbare Ferti- gungs- und Montageabfolgen ermöglicht werden. Außerdem wird dadurch der Austausch einzelner Fertigungsträgermodule ver- einfacht, beispielsweise um eine Schweiß- durch eine Bohrein ^¬ heit zu ersetzen. Ein solches aus standardisierten Fertigungsträgermodulen konfiguriertes Fertigungssystem weist ein wesentlich niedrigeres Investitionsrisiko im Hinblick auf mögliche Veränderungen der Produkte, technologischen Prozesse und Stückzahlen auf. Die vielfältige und relativ einfache Kombinierbarkeit der Fertigungsträgermodule minimiert Platz ^¬ bedarf, spart Kosten ein und erhöht die Auslastung der vorhandenen Fertigungseinheiten.

Gemäß einer Aus führungs form weist das Fertigungsträgermodul eine Stützkonstruktion auf, auf welcher eine Aufnahmeplatt- form montiert ist und an welcher die Steuereinheit unterhalb der Aufnahmeplattform montiert ist. Diese Aus führungs form hat den Vorteil, dass die Steuereinheit außerhalb des Arbeitsbe ^¬ reichs der Fertigungseinheit und ggf. eines Bedieners ange ^¬ ordnet ist, wodurch die Steuereinheit vor versehentlicher Be ^¬ schädigung oder Manipulation geschützt und der verfügbare Arbeitsplatz optimiert wird.

In einer Weiterbildung ist die Aufnahmeplattform eine Tischplatte .

Gemäß einer Aus führungs form weist das Fertigungsträgermodul eine Stützkonstruktion auf, auf welcher eine Tischplatte montiert ist. Die Tischplatte weist eine Aussparung für einen Bediener auf. Diese Aus führungs form hat den Vorteil, dass ein Bediener auf einen Drehteller zugreifen kann, welcher in der Mitte einer Mehrzahl von Fertigungsträgermodulen, welche in Wabenform angeordnet sind, platziert ist.

In einer Weiterbildung verfügt das Fertigungsträgermodul über Anschlussmittel, welche so angeordnet sind, dass sie eine Verkettung des Fertigungsträgermoduls mit weiteren Ferti ^¬ gungsträgermodulen sowohl in Linienform als auch in Wabenform erlauben. Dies hat die zuvor bereits angesprochenen Vorteile einer flexiblen Anordnung der Fertigungsträgermodule zu einem Fertigungssystem.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen: ein Fertigungssystem bestehend aus Fertigungsträ germodulen, welche linear angeordnet sind, ein Fertigungssystem, bestehend aus Fertigungs trägermodulen, welche wabenförmig angeordnet sind,

Figur 3: ein Fertigungssystem mit flexibel angeordneten

Fertigungsträgermodulen,

Figur 4: ein komplexes Fertigungssystem mit acht Drehtellern, um welche jeweils sechs trapezförmige Fer ^¬ tigungsträgermodule angeordnet sind,

Figur 5: eine Aufsicht auf das komplexe Fertigungssystem aus Figur 4.

Figur 1 zeigt ein Fertigungssystem 10, welches aus linear angeordneten Fertigungsträgermodulen 1 zusammengesetzt ist. Hierzu verfügen die Fertigungsträgermodule 1 über Anschluss ^¬ mittel 4, welche eine sichere Verbindung der Fertigungsträ ^¬ germodule 1 untereinander, beispielsweise durch Verschrau- bung, gewährleisten. Weiterhin ist auf jedem zweiten Fertigungsträgermodul 1 eine Fertigungseinheit 2 gezeigt, welche von einem Bediener 6 bedient wird.

Figur 2 zeigt ein weiteres Fertigungssystem 10, welches aus wabenförmig angeordneten Fertigungsträgermodulen 1 zusammengesetzt ist. Auch diese Fertigungsträgermodule 1 weisen eine Trapezform auf und sind mittels Anschlussmitteln 4, von denen nur zwei exemplarisch gezeigt sind, miteinander verschraubt bzw. verbunden. In der Mitte der wabenförmigen Anordnung befindet sich ein Drehteller 5, auf welchem Werkstücke in Führungen eingesetzt werden können. Der Drehteller 5 wird daraufhin von einem Bediener 6 in Pfeilrichtung im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das eingesetzte Werkstück sukzessive unter ^¬ schiedlichen Fertigungseinheiten 2, welche auf den dem Bediener 6 gegenüberliegenden Fertigungsträgermodulen 1 montiert sind, zugeführt wird. Beispielsweise erfolgt ein Verlöten zweier Werkstücke durch die links oben gezeigte Fertigungs ^¬ einheit 2, wozu die in der Mitte oben gezeigte Fertigungsein ^¬ heit 2 vollautomatisch ein Lotband zuführt. Weiterhin zeigt Figur 2 Pfeile auf der linken und rechten Seite des Bedieners 6. Diese deuten an, dass der Bediener 6 von links Werkstücke zur Bearbeitung entgegennimmt und diese nach rechts weiter ^¬ gibt . Figur 3 zeigt ein weiteres Fertigungssystem 10, bei welchem die trapezförmigen Fertigungsträgermodule 1 noch flexibler angeordnet sind. Eine vorteilhafte Tiefe für das Fertigungs ^¬ trägermodul 1 liegt bei 60 cm, jedoch können natürlich auch beliebige andere Abmessungen, beispielsweise zwischen 30 und 120 cm gewählt werden.

Figur 4 zeigt ein relativ komplexes Fertigungssystem 10, welches aus acht Drehtellersystemen zusammengesetzt ist, die je ^¬ weils aus einem Drehteller 5 bestehen, um welchen sechs tra- pezförmige Fertigungsträgermodule 1 angeordnet sind. Jeder

Drehteller 5 wird durch einen Bediener 6 bedient, welcher an einem speziellen Fertigungsträgermodul 1 steht, welches durch eine Aussparung in einer Tischplatte einen leichteren Zugriff auf den Drehteller 5 ermöglicht. In Figur 4 sowie in Figur 5 sind zur besseren Übersichtlichkeit nur ausgewählte Komponen ^¬ ten mit Bezugszeichen versehen. So sind für das fordere Drehtellersystem sechs Fertigungsträgermodule 1 mit Bezugszeichen bezeichnet, während ein Drehteller 5, Fertigungseinheiten 2 und eine Schutzabdeckung 8 nur auf ausgewählten benachbarten Drehtellersystemen exemplarisch mit Bezugszeichen versehen sind. Die genannten Elemente befinden sich auf jedem der acht Drehtellersysteme, auch wenn sie nicht gesondert bezeichnet sind . Figur 4 zeigt ferner unter jedem Fertigungsträgermodul 1 eine Stützkonstruktion 7, beispielsweise Tischbeine, an welcher auch Steuereinheiten 3 für auf dem jeweiligen Fertigungsträgermodul 1 montierte Fertigungseinheiten 2 angebracht sind. Diese Steuereinheiten 3 verfügen über einheitliche Schnittstellen, sodass ein Fertigungsträgermodul 1, welches bei ^¬ spielsweise mit einer Schweißeinheit ausgerüstet ist, unmit ^¬ telbar durch ein gleichartiges Fertigungsträgermodul 1 ausge- tauscht werden kann. Die einheitlichen Schnittstellen haben auch den Vorteil, dass ohne größeren Aufwand Fertigungsträ ^¬ germodule 1 durch Fertigungsträgermodule 1 mit anderer Funk ^¬ tionalität, d.h. anderen Fertigungseinheiten 2, ausgetauscht werden können.

Figur 4 zeigt unterschiedliche Fertigungseinheiten 2 auf den einzelnen Fertigungsträgermodulen 1, beispielsweise Schweißeinheiten, Bohreinheiten oder Lotbandvorschübe. Auch die aus Figur 4 ersichtlichen Computer-Bildschirme können hierbei als Fertigungseinheit verstanden werden, da sie den Prozess un ^¬ terstützen .

Wie aus Figur 4 ersichtlich greift der Bediener 6 jeweils über den Drehteller 5 auf Fertigungseinheiten 2 zu, welche sich nicht auf dem Fertigungsträgermodul 1 befinden, an wel ^¬ chem der Bediener 6 steht. Vielmehr kann der Bediener 6 mittels des jeweiligen Drehtellers 5 auch die Fertigungseinhei ^¬ ten 2 auf den ihm gegenüberliegenden Fertigungsträgermodulen 1 bedienen. Der Arbeitsradius des Bedieners 6 wird dadurch deutlich erhöht.

Figur 4 zeigt ferner, wie flexibel die Fertigungsträgermodule 1 auch zu komplexen und großen Fertigungssystemen 10 zusammengesetzt werden können. Der Drehteller 5 bildet hierbei in Verbindung mit den umliegenden sechs Fertigungsträgermodulen 1 jeweils ein Drehtellersystem. Die acht in Figur 4 gezeigten Drehtellersysteme, welche in drei funktionelle Bereiche ge ^¬ gliedert sind, werden durch die acht Bediener 6 in einem Dreischichtsystem betrieben und erreichen dadurch eine hohe und ganzheitliche Prozesseffizienz. Die in Figur 4 gezeigte Lösung für das Fertigungssystem 10 ist dem Ideal sehr nahe, einen Fixkostenanteil pro produziertem Stück zu minimieren. Aufgrund der Universalität und Modularität der Fertigungsträ- germodule 1 kann die gezeigte Konfiguration weiterhin in gestufter Weise auf- und abgebaut werden. Sollte der tatsächliche Kapazitätsbedarf die Leistungsfähigkeit des in Figur 4 gezeigten Fertigungssystems übersteigen, wird in gleicher Weise ein weiteres Fertigungssystem 10 aufgebaut. Das ganzheitliche, prozesseffiziente Fertigungssystem 10 muss also nicht verändert werden, sondern wird lediglich dupliziert. Unabhängig davon kann natürlich auch das vorliegende Fertigungssystem 10 beliebig angepasst oder umkonfiguriert werden, sofern dies erforderlich wird.

Figur 5 zeigt das in Figur 4 gezeigte Fertigungssystem 10 in einer Aufsicht. Die Ausführungen zu Figur 4 gelten hier analog .

Die beschriebenen Aus führungs formen und Weiterbildungen, Varianten und Ausführungsbeispiele lassen sich frei miteinander kombinieren .