用于在产品处执行生产功能的生产模块

摘要

本发明涉及一种生产模块(110、210、310、411、412、413、421、422、423、431、432、433)，用于在产品(500)处执行生产功能，其中生产模块构造和设置用于与第二生产模块(110、210、310、411、412、413、421、422、423、431、432、433)耦联，第二生产模块构造和设置用于在产品(500)处执行第二生产功能，并且其中，在生产模块的存储装置(120、220、320)中存储相关于生产模块的性能的自描述信息(130、140、160、170、230、240、260、270、330、340、360、370)，第二生产模块包括相关于第二生产模块的性能的第二自描述信息(130、140、160、170、230、240、260、270、330、340、360、370)，并且生产模块构造和设置用于将自描述信息传输到第二生产模块处并且用于从第二生产模块接收第二自描述信息，其中在生产模块的存储装置中还存储有相关于与第二生产模块的耦联的端口信息(150、151、152、153、154、250、350)，或者生产模块构造和设置用于存储相关于与第二生产模块的耦联的端口信息。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在产品处执行生产功能的生产模块，其中生产模块构造并且设置用于与第二生产模块耦联，该第二生产模块构造和设置用于在产品处执行第二生产功能。

背景技术

这种生产模块是由现有技术已知的。因此，例如公开物US2011/0224828 A1公开了一种用于研发机器人和其他所谓的网络物理系统(CPS)的系统。该系统包括一个平台，其实现了执行器和传感器以及其他模块的过程化。所公开的有不同的模块，其能够用于确定的在机器人中已知的任务。这例如能够是电机的驱动或者读取或由传感器进行控制。模块彼此通信并且通过统一的通信协议与其他装置、例如计算机以及由用户所设定的模块通信。

现有技术的弊端在于，在设定这种系统时需要使用者有相对多的协同作用。

发明内容

因此，本发明的目的在于，简化模块化的生产系统的结构。

该目的通过具有本发明的权利要求1的技术特征的生产模块来实现。

这种生产模块构造并设置用于在产品处执行生产功能并且此外用于与第二生产模块耦联。第二生产模块又构造和设置用于在产品处执行第二生产功能。在此，在生产模块的存储装置中，存储有相关于生产模块的性能的自描述信息，并且此外第二生产模块包括相关于第二生产模块的性能的第二自描述信息。生产模块构造和设置用于将自描述信息传输到第二生产模块并且用于从第二生产模块接收第二自描述信息。在生产模块的存储装置中，还存储有关于与第二生产模块的耦联的端口信息。替代地或此外，生产模块还能够构造和设置用于存储关于与第二生产模块的耦联的相应的端口信息。

关于第一和第二生产模块的自描述信息的存在性和这些信息彼此传输并且同时在第一生产模块中存在相关于与第二生产模块的耦联的端口信息的可能性，在生产模块中不仅存在关于模块能力的信息也存在关于与第二生产模块的耦联的信息。由此，第一生产模块能够例如能用于在使用者影响较小或者没有的情况下与第二生产模块一起处理或者加工产品。以这种方式，简化了包括第二生产模块的有利的生产系统的构造。

生产模块能够不同地是机械的、电机的或者电子装置，其设置和构造用于处理、移动、加工和/或切削物品、工件、液体或类似产品、组件或者材料。生产模块例如能够是工具模块、机床(例如铣磨、钻孔、冲压、挤压等等)、或者类似的工具、设备或者机器以及不同的元件。此外，生产模块也能够构造和设置用于至少还运输产品、组件或者材料，例如能够是传送带、吊车、机器臂、泵或者类似物。此外，生产模块还能够构造和设置用于存储或输送相应的产品(例如包括货架系统、储藏罐以及其他)。生产模块也能够例如构造和设置用于对工件、组件和/或固态、液态或气态材料进行加热或其他处理、例如作为熔炉、锅炉、阀、搅拌器或其他。

生产模块自身又能够由多个部件、组件和/或子模块构成，和/或例如具有一个或多个机械的和/或电子的子单元。

生产模块例如能够是控制单元或控制器，其构造和设置用于控制生产功能和/或在本说明书中相关于生产模块所描述的方法、过程和测定。此外，生产模块能够包括一个或多个通信部段以及一个或多个存储装置以用于存储数据和/或信息。为了执行生产功能，生产模块还能够包括相应的机械的、电气的、电子的和/或电机或光学构件。

尤其是，生产模块能够构造和设置作为一个所谓的“网络物理系统(Cyber-Physical-Systems CPS)”或者其一部分。因此，生产模块例如能够构造和设置作为一个所谓的“网络物理模块(CPM)”或者“网络物理生产模块(CPPM)”。

在本说明书的范畴中，生产功能普遍地理解为每个以下过程，其能在对物品、材料或者原料进行生产、制造、加工、处理或切削的范畴中执行。

例如，生产功能能够是对物品、组件、材料或原料的所有类型的材料加工(例如铣磨、钻孔、研磨、挤压、涂漆、浇铸、泵压、加热、移动、开口、封闭等等)、所有类型的运输或移动或者操纵，或者生产功能能够包括这类过程。此外，生产功能例如能够是储藏、诊断、检验、光学拍摄、测量、确定形状、位置或者尺寸或类似的功能性，或者包括这类功能性。

产品例如能够构造和设置作为机械的、光学的、机电的、电子或类似产品或组件，或者能够包括这类产品或组件。此外，产品例如能够构造为工件、组件、固态、液态、或者气态材料、固态、液态、或者气态化学品或类似物。产品例如能够是所有类型的中间产品又或者确定的生产过程的终端产品。终端产品例如能够是能市售的所有类型的产品，例如微芯片、计算机、摄像机、汽车、化学品、材料等等或者用于这类产品的所有类型的中间产品。

在本说明书的范畴中，术语“产品”用作为在生产或处理范围内持续可变化的物品的抽象描述。“产品”在本说明书的意义上，能够在生产过程运行中、例如通过生产功能的影响在其外观或轮廓上持续可变。

生产模块与第二生产模块的耦联能够如下地设计或设置，即生产模块的生产功能和第二生产模块的生产功能能够共同作用。生产功能的这类共同作用例如能够是对产品的共同加工、对产品的处理和运输或者将产品从一个运输单元传递到另一个运输单元。两个生产模块能够例如位于适当的几何布置中并且例如如下地电子耦联，从而实现或执行或能执行生产功能的共同作用。

生产模块与第二生产模块的耦联例如能够构造和设置作为通过相应的连线或无线通信部段(例如经由以太网、Profinet、Profibus、现场总线、WLAN、蓝牙NFC等)的通信耦联，或者包括这类通信耦联。

此外，生产模块的耦联也能够包括机械耦联、例如经由相应的连接元件进行。对于这种机械耦联来说，生产模块例如能够具有或包括相应的连接元件，传感器和/或执行器。

第二生产模块例如能够与在本说明书中描述的生产模块或第一生产模块相应地构造和设置。此外，生产模块还能够分别与其他生产模块耦联，其又分别能够相应于根据本说明书的生产模块或第一生产模块地构造并设置。在此，与相应其他生产模块的耦联也能够如在本说明书中更详细地阐述的一样来构造和设置。

关于生产模块的自描述信息例如能够包括关于生产模块的生产功能的不同信息。尤其是，例如能够包括一个或多个在生产功能中实现的功能性的标志或特征化。此外，其能够包括关于处理或加工的材料或物品的信息、关于尺寸、形状、重量或类似说明或前提的信息、关于生产模块的一个或多个处理区域的信息、关于质量评判的信息、关于生产功能或相应的工作结果或产品的结果和/或前提的信息、或者关于生产功能的类似信息。

自描述信息此外能够包括关于生产模块的其他性能的信息、例如尺寸、几何形状、位置、身份识别、结构、配置、可用的服务和功能性、所连接的设备、模块和/或组件、可用的控制和其他命令以及可用的通信部段、相应的通信参数(MAC地址等)和/或关于生产模块的状态信息。

相关于第二生产模块的性能以及相关于其他在本说明书中提及的生产模块的自描述信息能够相应于所提出的实施方案来构造和设置。

自描述信息在生产模块之间的传输例如能够实现或设计和设置作为连线的和/或无线的通信。这类传输例如能够经由以太网、现场总线、WLAN、蓝牙、NFC、光学或类似方法实现或设计并设置。在第二生产模块与第一生产模块耦联时，例如能够设置使得第二生产模块的第二自描述信息发送到生产模块处。此外，生产模块的自描述信息也能够传送到第二生产模块处。也能够在生产模块和第二生产模块之间设置位置描述信息的交换。

在第一生产模块中存储的、相关于与第二生产模块的耦联的端口信息能够例如包括关于第二生产模块的第二生产功能的信息。此外，端口信息能够包括关于生产模块的生产功能和第二生产模块的第二生产功能的交互作用的信息。这类信息例如能够是关于传输区域或交互作用区域的信息，产品必须或能够位于传输区域或交互作用区域中，以便实现生产功能的这类交互作用。

这类交互作用例如能够是产品的共同加工、位于运输模块中的产品的加工或者在两个运输模块之间的传输。

此外，端口信息能够完全或者其部分地包括第二生产模块的第二自描述信息。此外，端口信息也能够包括关于其他、经由第二生产模块所能触及的模块、生产功能和/或功能性。关于这种其他模块或者生产功能的这类信息能够相应于在此提及的关于第二生产模块的信息。

此外，生产模块还能够根据本说明书直接与一个或多个其他生产模块耦联，其中还能够提出，对于每个直接与生产模块连接的其他生产模块而言在生产模块中存储关于与相应的产品模块的耦联的相应的端口信息。该端口信息能够相应于在此描述的关于与第二生产模块的耦联的端口信息来设计并设置。

相关于与第二或其他生产模块的耦联的端口信息的测定能够例如在生产模块中进行，又或者在外部的计算机或类似装置中进行并且随后将其传输到生产模块中。“测定”在此例如理解为从相应的报文中进行纯粹的数据提取或者读取相应的信息数据、但也理解为处理被传递的或传输的数据或信息。

在一个有利的设计方案中，关于与第二生产模块的耦联的端口信息能够包括关于生产模块与第二生产模块的空间交互作用区域的信息，其中空间交互作用区域的特征在于，当产品位于交互作用区域中时，生产模块的生产功能和第二生产模块的第二生产功能都能作用到产品上。

关于交互作用区域的信息能够为生产模块例如实现，在使用者协同作用减小或甚至没有的情况下共同工作，因为对于生产模块已知的是，待处理或待操纵的产品或材料必须位于哪个空间区域中，从而生产模块自身并且通过第二生产模块进行处理或操纵。以这种方式进一步简化了相应生产系统的结构和运行。

尤其是能够提出，交互作用区域基于生产模块的自描述信息以及第二生产模块的第二自描述信息来测定或能测定。该测定例如能够在生产模块、在第二生产模块和/或在外部的计算机或类似装置中实现。

为此目的，例如能够在相应的自描述信息中存放相应模块的各一个工作区域并且随后交互作用区域经由相应工作区域的认知以及生产模块彼此间的相对位置来测定。在此，对于生产模块的相对位置的信息能够是预设或能预设的，其或者自动地或通过使用者来测定。在一个有利的设计方案中，还能够提出，在第二生产模块中也存储关于交互作用区域的信息，其中例如信息能够从生产模块传输到第二生产模块又或者由第二生产模块或其他计算机装置单独地测定。在此，随后例如能够对不同计算出的交互作用区域进行平衡，例如为了改进耦联。

端口信息随后例如能够包括关于交互作用区域的几何形状的信息和/或交互作用区域的位置。在此，几何形状和/或位置能够存储在相应的模块坐标或者其他的坐标系中，例如其存储在用于这两个生产模块共同的坐标系中。

在此提及的目的还能够通过用于在产品处执行生产功能的生产模块来解决，其中在生产模块的存储装置中存储有或能存储相关于生产模块的性能的自描述信息，其中生产模块还构造和设置用于测定与第二生产模块共同的空间交互作用区域，其中第二生产模块与生产模块耦联，其中第二生产模块构造和设置用于在产品处执行第二生产功能并且其中，生产模块的共同的空间交互作用区域的特征在于，当产品位于交互作用区域中时，生产模块的生产功能和第二生产模块的第二生产功能共同作用到产品上。

如此构造的生产模块简化了由这种生产模块构成的系统的结构，这通过例如经由在生产模块中测定交互作用区域减小了在两个生产模块之间的耦联耗费来实现，也通过经由测定交互作用区域实现或简化这两个模块的合作来实现。

在此，生产模块、生产功能、相关于生产模块的性能的自描述信息、以及具有相应的第二生产功能的第二生产模块以及交互作用区域和测定交互作用区域能够根据本说明书来构造并设置。

对与第二生产模块的共同的空间交互作用区域的测定例如能够借助由第二模块传递的、相关于第二模块的可用工作区域的数据与例如在生产模块的自描述信息中存储的、对于自有工作区域的信息共同作用地实现。附加地，对于该测定而言例如能够使用相关于这两个模块相对于彼此的定位、位置和/或指向的附加位置信息。替代地，例如也能够由生产模块和第二生产模块的已知的或测定的位置、定位和/或取向数据测定交互作用区域。尤其是，在此能够注入生产模块和//或第二生产模块的事先已知的性能和设计。

定位或者这两个生产模块的相对定位例如能够由操作者给出又或者测定(例如经由机器臂、传感器等)或者借助位置确定系统、例如GPS、摄像机、光学传感器、无线电传感机构、超声波传感机构或者类似系统或这种系统的组合来测定。

共同的空间交互作用区域的测定例如能够通过使用者来解决或者自主地在模块耦联时又或者自主地在每次耦联时和/或位置改变或者相关于至少一个模块的其他改变时来解决。

交互作用区域的设计能够如下地进行，使得生产模块和第二生产模块利用其相关于产品的相应的生产功能能够共同作用或者起到共同作用。这种共同作用例如能够作为对产品的共同处理或加工、对经由适当的运输系统定位到为处理或加工预设的位置处的产品的处理或加工、在为材料、物品或产品运输所预设的生产模块之间的传递。对于生产功能的其他可行性也由例如在本说明书中给出的用于生产功能的不同设计方案可行性来形成。

生产模块与第二生产模块的耦联例如能够与在本说明书中详细描述一样地设置和构造。

在有利的设计方案中，生产模块的存储装置中存储或能存储相关于与第二生产模块的耦联的端口信息，其中端口信息包括关于生产模块与第二生产模块的空间交互作用区域的信息。尤其是，关于空间交互作用区域的信息包括关于交互作用区域的几何形状的信息和/或交互作用区域的位置。

以这种方式，关于生产模块的共同作用的信息有意义地被存储或设计，这进一步简化了由这种模块构成的相应生产系统的装置，这通过模块例如能够实现两个模块的耦联的部分自动化或自动化来实现。

端口信息、生产模块的空间交互作用区域以及关于交互作用区域的几何形状和位置的信息，能够例如在本说明书中详细阐述的一样来设置和设计。

尤其是，交互作用区域的位置例如能够以相应的模块坐标或其他坐标系、例如模块的共同的坐标系来给出和//或存储。同样适用于交互作用区域的几何形状、例如空间设计。

普遍地，生产模块能够根据本说明书以有利的方式如下地设计和设置，使得关于与第二生产模块的耦联的端口信息包括相关于第二生产模块的性能的信息。尤其是，端口信息能够就此而言包括相关于第二生产模块的第二生产功能的信息。

经由这种的、在相关于与第二生产模块的耦联的端口信息中存储的信息，例如实现了，经由与第二生产模块的耦联能够实现对于位于生产模块处的产品的加工或运输已经预先规划的哪个其他可行性。这实现了对于产品的生产规划并由此简化了由这种生产模块构成的生产系统的结构和运行。

在此，相关于第二生产模块的性能的信息能够相应于相关于生产模块的性能的信息来构造和设置。例如，相关于第二生产模块的性能的信息能够包括关于其尺寸、位置和/或定位、身份识别特征参数或参数的信息、关于通信部段和这种部段的可能相应的参数(例如MAC地址)的信息、可用的生产或其他功能和/或第二生产模块的服务和类似的信息。

在有利的设计方案中，在生产模块中存储的、相关于与第二生产模块的耦联的端口信息包括相关于与第二生产模块直接和/或间接连接的其他生产模块的性能的信息。尤其是，在生产模块中存储的、相关于与第二生产模块的耦联的端口信息能够包括相关于与第二生产模块直接和/或间接连接的生产模块的生产功能的信息。

以这种方式，能够进一步简化由这种生产模块构成的生产系统的结构和运行，这由此实现，即在产品位于确定的生产模块中时已经经由相关于所耦联的第二生产模块的端口信息能识别出，哪个其他生产模块和/或生产功能经由与第二生产模块的耦联或共同作用是可用的或能触及的。

在此，与第二生产模块连接的生产模块的性能能够是以下性能，其与在本说明书中在其他位置详细阐述的那样例如是相关于生产模块的自描述信息。

尤其是，相关于与第二生产模块的耦联的端口信息能够包括相关于与第二生产模块直接和/或间接连接的其他生产模块的性能。此外，相关于其他生产模块的性能的所存储的信息能够包括基于生产模块的确定分类的技术限制、空间限制或功能性限制。

在此，与第二生产模块直接连接的其他生产模块是以下模块，其具有到第二生产模块处的直接耦联或连接。间接连接的其他生产模块是以下模块，其不具有通向第二生产模块的直接耦联，而是从第二生产模块起又经由其他的生产模块能触及。

当模块例如“有效”连接时，即当其生产功能例如根据本说明书-如已经阐述的-共同作用或能共同作用时，两个生产模块是直接连接的。尤其是，当两个生产模块根据本说明书耦联时，其能够直接连接。因此，例如两个相连的运输模块能够实现利用在模块之间的相应的传输的连续产品运输。与其他模块相连的处理单元能够随后例如对位于其他模块中的产品实现处理或实现与其他模块共同处理。

此外，在生产模块中根据本说明书存储的自描述信息能够包括相关于生产模块的位置和/或设计的配置信息。

自描述信息也能够包括相关于生产模块的可提供功能和服务的能力信息，其中该信息例如能够包括关于生产功能的信息。

此外，自描述信息也能够包括相关于由生产模块能执行的指令信息或可理解的指令以及可调节或已调节的参数。

此外，自描述信息也能够包括相关于工作状态的状态信息。在此，工作状态例如能够包括当前运行状态(功能上完全激活、功能上部分激活、非激活、应急状态)或者相关于所出现的错误和警告的信息或类似信息。状态信息还能够包括关于存在于生产模块中或处的产品的信息(例如相应的产品ID、当前加工状态、在生产模块内部的当前位置等)。

生产模块的配置信息例如能够包括生产模块的位置、功能性设计和/或几何设计。此外，生产模块的配置信息还能够包括可用的和/或可到达的空间工作区域或物理和其他环境(例如相邻模块、机器、安全区域等)。

在生产模块中存储的、相关于与第二生产模块的耦联的端口信息能够包括相关于与第二生产模块耦联的第三生产模块的性能的信息，其中第三生产模块与第二生产模块耦联，在第三生产模块中存储或能存储相关于第三生产模块的性能的第三自描述信息，并且第三生产模块构造和设置用于在产品处执行第三生产功能。

在此，相关于与第二生产模块耦联的第三生产模块的性能的信息能够包括相关于第三生产模块的第三生产功能的信息，并且第三生产模块与第二生产模块的耦联根据在本说明书中阐述的在生产模块和第二生产模块之间的耦联来构造和设置。第三生产模块的自描述信息或者该模块的第三生产功能还能够根据按照本说明书的生产模块或第二生产模块的相应信息或功能来构造和设置。

关于第三生产模块的信息例如能够到达生产模块，这通过以下实现，例如自描述信息或其一部分经由第二生产模块传输到生产模块并在该处在所存储的端口信息的范畴中整体地、概括地或者按照相应的处理或加工来存储。

此外还能够提出，其他的或所有间接或直接与第二生产模块相连的生产模块也包括这类自描述信息并且能将其经由第二生产模块传输给生产模块。以这种方式能够同样在相关于与第二生产模块的耦联的端口信息中存储相对于这些其他生产模块的相应信息。以这种方式，关于其他或所有经由第二生产模块还可到达的生产模块的功能性、性能、状态或其他参数的信息能够同样在生产模块中提供。

这实现了进一步简化的构造或由这种生产模块构成的相应生产系统的进一步简化的运行，因为以这种方式实现了关于其他生产步骤的改进规划，其他生产步骤应利用位于生产模块中的产品来执行。

前述目的还通过用于制造终端或中间产品的生产系统来解决，其中生产系统包括根据本说明书的多个生产模块，并且其中多个生产模块至少部分地根据本说明书彼此耦联。

通过生产系统的生产模块分别包括自描述信息和端口信息或关于与相邻或耦联模块的交互作用区域的信息，简化了这种生产系统的结构和运行，因为模块相对彼此的协调和合作经由所提及的信息(如在本说明书中已经详细阐述的那样)得到简化。

中间或终端产品普遍地理解为，生产过程的每个结果，不管是否作为可市售的或仅在生产过程之内存在的中间产品。如已经在术语“产品”范畴中阐述的那样，中间或终端产品也能够是任意物品、组件、材料、化学品或类似物。

多个模块例如能够包括两个或多个模块、优选至少三个至十个模块或更多个。

生产系统还能够如下地设计和设置，即在多个耦联的生产模块的每个生产模块中存储根据本说明书的对于多个生产模块的每个直接与该生产模块耦联的生产模块的端口信息。这例如能够意味着，对于每个与生产模块中的一个直接连接或耦联的其他生产模块而言在生产模块中存储有相应的端口信息。在此，端口信息能够根据本说明书来构造和设置。

以这种方式，在生产模块中随后对于每个直接与其耦联的模块而言存在相应的端口信息，经由该端口信息随后例如还能提供和可识别出相邻模块的功能性和性能以及还有(如已经示例性阐述的)关于跨越相邻生产模块可实现的功能性的其他信息。

利用该设计方案，例如进一步简化了位于确定的生产模块中的产品的规划和/或设置，这如此实现，即经由所提及的在生产模块中的端口信息已经提供了以下信息，关于生产模块的下一个邻居以及分别位于其下游的模块的哪个功能性和装置能够是可用的、可实现的和/或可利用的。

生产系统还能够如下地构造和设置，使得所包含的耦联的生产模块的相对布置符合预设的或能预设的空间和/或平面结构。因此，例如能够为了构建生产系统而预设一定的平面元件形状或空间元件形状，其形成栅格，生产系统的各个生产模块能够或必须插入到栅格中。具有例如统一的平面或空间结构、形状或设计的模块例如能够随后以单元化网络的形式几何地相对彼此布置并且此外还能够电气地和/或通信地相应耦联。

这种空间和/或平面结构的预设简化了相应生产系统的结构和装配，因为在规划各个模块时已经已知了，相邻模块在哪里在空间上邻接于该模块并且该模块能相应地设计和设置。以这种方式能够由不同模块构建必要时更简单且具有更少校准耗费的生产系统。平面结构例如能够具有或包括方形或六角形的基础元素或类似形状。

为了实现和/或保持这类预设的或能预设的空间和/或平面结构，能够设置或设定相应部件。

这类部件例如能够是在生产系统或生产模块的放置或装配区域中设置的单元区域。这类单元区域能够例如通过图形的、光学的、电气或类似部件或措施来标注。基于这种标注随后能够减轻、简化和/或控制生产模块相对于生产系统的布置或装置。

此外，这类部件能够为了实现和/或保持预设或能预设的结构而作为连接元件、距离传感器、标记或类似部件设置在各个生产模块处。此外，部件也能够是用于各个生产模块的间距保持件、框架部分(Rahmenteil)或具有相应形状或设计的装配平台或者包括这类部件。

相应的连接元件、例如为了机械地耦联或固定两个或更多个生产模块，还能够用于模块的电气或通信连接。此外，还能够提出，经由特殊部件在生产模块之间实现电气的和/或通信连接。

在此提及的目的也由用于将第一生产模块与第二生产模块耦联的方法来解决，其中第一生产模块构造和设置用于在产品处执行第一生产功能并且第二生产模块构造和设置用于在产品处执行第二生产功能，并且此外在第一生产模块中存储相关于第一生产模块的性能的第一自描述信息，并且在第二生产模块中存储相关于第二生产模块的性能的第二自描述信息。

在此，该方法包括以下步骤：

-将第一和第二生产模块耦联，

-将第二生产模块的第二自描述信息传输到第一生产模块处，并且

-通过第一生产模块测定相关于与第二生产模块的耦联的第一端口信息，并且在第一生产模块中存储第一端口信息。

通过分别存在于生产模块中的自描述信息和测定且存放相关于与第一生产模块连接的第二生产模块的端口信息，能够在使用这类生产模块的情况下简化生产流程的建立，因为这类数据随后例如不必再通过操作者或者外部措施设置并输送给生产模块，并且生产模块以这种方式能够获得一定程度的自给自足。

在此，第一和第二生产模块能够相应于本说明书的生产模块来构造和设置。此外，第一和第二自描述信息、端口信息以及生产模块的耦联能够根据本说明书来构造和设置。

尤其是，生产模块的耦联能够不仅在此处、也对于在本说明书中公开的模块和系统而言普遍地如下地构造和设置，使得第一生产模块的第一生产功能与第二生产模块的第二生产功能的相关于产品的共同作用是可行的或实现。

为此，例如能够存在生产模块的相应的空间的或几何学布置，和/或电气的和/或通信耦联，以便例如能够协调相应的生产功能。除了电气地和/或通信地耦联，例如也能够实现生产模块的机械耦联，以便固定或至少稳定其相对彼此的位置。此外，在各个生产模块中能够设置连接元件又或者结构元件，这些连接元件或结构元件能够实现或简化或强制地构造两个生产模块相对彼此的正确取向。

第一端口信息的测定例如能够由对相应信息的提取、例如由第二生产模块的进行传输的第二自描述信息构成或包括这些。此外，第一端口信息的测定也能够包括对所获得的信息的相应的后续处理、必要时结合自有的自描述信息或其他信息。

第二自描述信息的传输例如能够手动地解决或者自主地在建立通信耦联时或在建立通信耦联之后实现。此外，第二自描述信息的传输也能够在以下时候和/或总是在以下时候进行，即在第二生产模块的相应的性能、配置和/或状态已经改变时。在此，这类发生改变或能改变的“状态”能够例如是模块的不同活动和可用状态、错误或干扰报告或状态和/或例如产品在生产模块中的存在或位置改变。

为此，例如还能够提出，第一生产模块在第二个模块中作为相应连接的模块被记录并且在第二生产模块的每个这类改变时将相应的当前自描述信息或更新信息发送给所有在其处记录的生产模块。

此外能够提出，在第一和第二生产模块耦联之后还

-将第一生产模块的第一自描述信息和/或将第一端口信息传输到第二生产模块处，并且

-通过第二生产模块测定相关于通向第一生产模块的耦联的第二端口信息，并且将该第二端口信息存储在第二生产模块中。

以这种方式，例如在生产模块的耦联之后，对称地在这两个生产模块中存储或维持关于相邻生产模块的和可能还与其相连接或耦联的生产模块的相应信息。以这种方式，例如在使用生产模块的情况下实现了更灵活的生产次序，因为通过关于模块的信息的分布类型不存在预设的工作流方向，而是从每个生产模块起不仅机械地、有效地也通信地可触及与其耦联或连接的生产模块。

在此，第一和第二端口信息至少在结构上例如能够相对应。

在此描述的方法还能够如下地构造和设置，使得对第一和/或第二端口信息的测定包括对关于第一生产模块与第二生产模块的空间交互作用区域的信息的测定。在此，交互作用区域的特征在于，当产品位于交互作用区域中时，第一生产模块的第一生产功能以及第二生产模块的第二生产功能都能够作用于产品。

交互作用区域的测定以及关于空间交互区域的信息能够根据本说明书来构造和设置。空间交互区域的测定例如能够在第一生产模块中、在第二生产模块中或在外部计算机或类似单元中进行。此外，空间交互区域的测定也能够在更多个所提及的单元中进行并且随后必要时彼此补偿或平衡，以便尽可能实现改进的交互作用区域。

在此，关于空间交互作用区域的信息、至少空间交互作用区域的几何形状和位置能够分别在自有的、模块专用的坐标系中描述每个生产模块。替代地，例如也能够设置共同的坐标系，在其中能统一地表达和/或定义相应的交互作用区域。空间交互作用区域的位置和/或几何形状例如能够通过使用在相应的自描述信息中存放的、关于可用的工作区域的信息和关于模块相对于彼此的相应的相对空间位置或布置的信息来测定。

例如为了改进耦联的或待耦联的生产模块的共同作用，能够提出，在测定关于空间交互作用区域的信息之后改变第一生产模块相对于第二生产模块的相对位置并且随后根据本说明书重新测定相关于空间交互作用区域的信息。以这种方式，能够大体上迭代地通过相应计算和校正例如实现改进的、更适合的和/或扩大的交互作用区域并且由此实现生产模块的生产功能的改进的共同作用。

第一生产模块与第二生产模块的耦联例如能够如下地进行，使得所耦联的生产模块的相对布置符合预设的或能预设的空间或平面结构。在此，耦联、生产模块的设计和/或装配面为了实现预设的或能预设的空间或平面结构而根据本说明书来构造并设置。此外，也能够将其他的生产模块与第一和/或第二生产模块以相同的方式耦联，从而以这种方式也能够构建由更多数量的生产模块构成的生产系统。

在此，例如又能够设置有用于实现和/或保持预设的或能预设的结构的部件，其中，第一生产模块与第二生产模块的耦联通过使用这种部件而如下地进行，使得所耦联的生产模块的相对布置符合所预设的或能预设的空间和/或平面结构。

如上所述，用于实现所预设的结构的部件能够在每个生产模块处包括例如相应的连接部件。这些部件在此能够如下地构造和布置，使得在生产模块经由连接元件相应连接时自主地形成所预设的或能预设的空间或平面结构。

此外，为此目的还能够为此设置相应的传感器、例如距离传感器和/或相应的标记，或者用于实现预设结构的部件能够包括这类传感器。此外，这类部件也能够是装配平台或壳体或类似的框架部分或具有相应的造型的结构元件，其例如通过与其他生产模块的相应的其他框架或装配部分的结合或接触引起形成预设的或能预设的结构。

此外，在所耦联的生产模块的结构中或装配区域中也能够标记用于各个生产模块的相应的表面或空间区域，在该表面或空间区域中生产模块随后例如能够或必须被调整或校准。

有利的设计方案由从属权利要求给出。

附图说明

下面，参考附图示例地详细阐述本发明。

其示出：

图1：对于由生产模块构成的生产系统的构造、数据和通信结构的实例；

图2：对于生产模块的数据结构的详细实例；

图3：对于机器人与运输模块的组合的实例；

图4：生产系统的在图3中示出的实例的示意结构；

图5：对于在两个生产模块耦联时的方法流程的实例；

图6：对于生产模块相对于生产系统的平面布置结构的实例；

图7：在图6中示出的具有方形布置的生产系统的详细示意图。

具体实施方式

图1示出了生产系统100的示意构造，具有第一生产模块110、第二生产模块210以及第三生产模块310，这些在图1中示意地以方块示出。

对于模块110、210、310中的每个都示意地示出了模块的构造。在此，模块分别包括存储区域120、220、320，其中在存储区域120、220、320中相应的模块110、210、310分别存储相关于在相应模块中存在的、所谓的“网络物理端口”的端口信息150、250、350。在图1中示出的端口信息150、250、350是对于根据本说明书的端口信息的实例。此外，相应的生产模块的存储区域120、22、320分别包括相关于功能上的以及电子的、机械的和通信配置和相应模块的性能的配置信息130、230、330。此外，相应的生产模块的存储区域120、22、320包括相应模块的功能性描述140、240、340、可用指令的描述160、260、360、以及相关于相应模块110、210、310的一个或多个状态信息170、270、370。配置信息130、230、330、功能性描述140、240、340、可用指令的描述160、260、360和状态信息170、270、370分别是根据本说明书的自描述信息的实例。在此提及的自描述信息或端口信息结合图2还会更详细地阐述。

此外，每个生产模块110、210、310都包括自动化和/或控制装置180、280、380以用于自动化或控制或对不同功能和服务进行操纵，相应的生产模块110、210、310提供了这些功能和服务。此外，在每个生产模块110、210、310中都存在一个或多个电子组件或模块182、282、382，其为了运行例如执行器以及模块110、210、310的其他电子的、光学的和其他装置而是必需的或被使用。此外，每个模块110、210、310都包括机械元件184、284、384。

在图1中示出的箭头190、192、194、196是在第一生产模块110改变时的示例的通信流程。为此，例如第二生产模块经由相应的报文190在第一生产模块110中记录作为“用户(Subscriber)”，即作为与第一生产模块110相连的模块。该记录例如能够在两个模块耦联时或者在耦联之后立即进行或更晚进行。以相同的方式，第三生产模块经由相应的“用户”报文192在第一生产模块110中被记录。在第一生产模块中发生改变时、例如在从正常状态到停机状态的状态改变时，此时第一生产模块将相应的改变报文194发送到第二生产模块210以及将相应的报文196发送到第三生产模块310处，其中停机状态此时存储在第一生产模块110的状态信息170中。以这种方式，第二和第三生产模块210、310被告知了在第一生产模块110中的状态改变并且这能够例如在协调生产链时或者在共同加工或处理产品时被考虑。

经由这类通信模式，原则上能够使得在生产模块110、210、310中的一个中发生改变时分别通知与其直接或间接连接的生产模块并且这在生产系统100内部的共同作用的范畴中能够得到考虑。相应的“订阅(Subscription)”过程此时能够按意义地设置为恰好从第一和第三生产模块110、310通向第二生产模块210或者从第一和第二生产模块110、210通向第三生产模块，从而经由这种机制所有三个在图1中示出的模块110、210、310在发生改变时分别相应地通知彼此。

生产模块110、210、310能够在此例如被称为或者作为所谓的“网络物理模块(CPM)”或者所谓的“网络物理生产模块(CPPM)”或者构造和设计作为这类模块。生产系统100能够在此背景下例如也称为所谓的“网络物理系统(CPS)”或者如此地构造和设置。

图2示出了对于图1中示出的第一生产模块110的存储单元120的示意构造的实例。该自描述信息或端口信息存储器120包括配置信息130，在配置信息中例如存储有模块类型131、模块的或模块的功能元件的几何位置或布置132以及模块110的工作区域133。在此，“类型”131能够例如由相应的标志或一个或多个功能标记构成或包括这类信息。在关于工作区域133的信息中，例如能够描述一个空间区域，在其中产品能够存在于生产模块110中或者在该区域内部该产品能够被移动。因此，运输带的工作区域例如能够是沿着运输带纵向延伸的体积范围，在该体积范围中能够借助运输带移动产品。在加工机器中，工作区域例如能够是一个体积区域，在其中机器的加工元件能够作用到位于其中的产品上。在当前描述的生产功能的范畴中能够为其他的功能性测定相应的工作区域。

此外，第一生产模块110的存储器区域120包括功能性和服务信息140，其中该信息包括其他以下信息，即关于携带模块的运输可能性141、模块的加工可行性142或用于存放或存储产品或材料的储藏可行性146。加工信息142例如还能够包括关于使用相应的加工功能143的前提的其他信息、相应参数和/或后续条件145，参数详细表征144了加工功能，后续条件对于在加工之后对产品的后续处理是表征性的或必要的。

完全普遍地来讲，生产模块能够根据本说明书分别包括多个所提及的生产功能性，其中随后例如在相应的存储装置中对于每个功能性都能够存放或存放有信息。因此，生产模块例如能够具有：多个运输功能性、例如关于一个或多个运输带或机器臂或它们的组合；不同的加工功能；以及多个储藏可行性。

在生产模块110的存储装置120中，还存储有关于所谓的“网络物理端口”到其他的生产模块的端口信息150。该“网络物理端口”能够不仅包括关于耦联的生产模块的功能上的组合工作的信息，也能够包括关于在如此耦联的模块中可用的功能性的信息。

因此，端口信息150例如包含关于第一“网络物理端口”151到耦联的相邻生产模块、例如根据图1的第二生产模块210的信息。在此，在相应的端口信息151中例如包含关于相对于第二生产模块的交互作用区域或传输区域152的尺寸的信息、传输区域153的定位或位置、以及所连接的模块210的标志154的定位或位置。此外，关于第二生产模块的功能性的信息以及关于其他的、与第二生产模块210相关联的生产模块的功能性的信息例如能够存储在相应的端口信息151中。如果存在从第一生产模块110通向其他生产模块的其他的直接连接，例如通向根据图1的第三生产模块310，那么对于通向第三生产模块310的这些相应的“网络物理端口”而言也在普遍的端口信息150中存放相应的端口信息。

此外，第一生产模块110的存储器区域120包含关于在生产模块中可使用的用于其控制的指令或命令的信息160。因此，在该指令存储器160中例如记有对于运行指令161或对于目标速度指令162的信息，利用这些信息利用相应的可使用参数定义了指令并且这些指令能够由系统的使用者为了建立用于生产模块110的控制来读取。

在第一生产模块110的存储器装置120中的事件/状态信息区域170中，例如存放有关于生产模块的当前状态的信息171以及例如关于模块的马达的当前速度的信息172。

在第一生产模块110中存放的根据图2的信息在整体上实现了，在使用者影响相对较低的情况下或在没有使用者的影响的情况下，也组织了多个这类生产模块的共同工作并引起了这种耦联的生产模块的共有的生产流程。关于所提及的信息，对于耦联到这种生产模块处的其他模块也可行的是，不仅识别关于功能性、关于集合形状的信息，也识别关于状态的信息和模块的控制或操控可行性以及耦联到模块处的可行性，并且例如在半自动或者自动的规划过程中考虑到上述因素。

图3示出了更大的生产系统400的一个小截面，其中该截面包括机器人412以及运输或输送带422。在此在图3中，示出对于运输或输送带422的工作区域522，在该工作区域的体积范围之内能够运输产品。关于工作区域522的信息例如能够存放在运输带422的存储器中的相应的配置信息内部。此外，机器臂412的工作区域512通过圆形的线条来示出，其标志了对于机器臂412的球形工作区域。在图3中还示出了在运输带422和机器臂412之间的交互作用区域540，产品必须位于该交互作用区域中以便其能够由机器臂412传递到运输带422处或者能够由机器臂412从运输带422拾取。

关于该交互作用区域的信息能够随后例如存放在运输带422的存储装置中和/或在机器臂412的存储器区域中。交互作用区域540的测定例如能够在机器臂412与运输带422耦联时实现。如果在机器臂412和运输带422之间的几何位置发生了改变，那么也能够测定改变了的交互作用区域540。交互作用区域的测定例如能够如在本说明书中详细解释的那样进行。

运输带422经由交互作用区域450到机器臂的耦联部例如能够描述为运输带422对于机器臂412的“网络物理端口”。同样，从机器臂412的角度来说，经由交互作用区域540通向运输带422的耦联部描述为相应的“网络物理端口”。这在图4中以示意的方式示出。

图4示出了机器臂412的示意图以及运输或输送带422的示意图。在此，从机器人412的角度通向运输带422的“网络物理端口”412/d作为具有标志“d”的方块在图4中表征出。同样，从运输带422的角度通向机器人412的“网络物理端口”422/b作为具有“b”的方块在运输带422的示意图处示出。在图4中还示出了机器臂412的其他潜在的“网络物理端口”412/a、412/b、412/c，这些相应的“网络物理端口”412/a、412/b、412/c表示通向在图4中没有示出的相邻模块、或者这些代表了用于相应的端口信息的相应的存储装置。以相同的方式，对于输送带422而言也示出了其他“网络物理端口”422/a、422/c、422/d，其代表了通向其他的、在图4中没有示出的生产模块的潜在“网络物理端口”或者也代表了用于相应的端口信息的存储器区域。

此外，在图4中示出了待从机器人412传递到运输带422处的产品500。在图4的示意图中，这如下地示出，使得产品500通过机器人大略被引入到机器人412通向输送带422的“网络物理端口”412/d中，并且随后在输送带通向机器人412的“网络物理端口”422/b中被接收以便随后例如由输送带进一步传输。

在此，这两个端口信息412/d和422/d描述了至少还有相同的空间交互作用区域，以便能够实现相应的产品传递。

图5示出了对于在两个生产模块耦联时的示意流程的实例，生产模块例如能够根据本说明书或尤其是相应于在图1至4中示出的生产模块来构造并设置。

在第一步骤610中，一个新的生产模块与已经安装的生产模块联合。该联合610能够例如经由手动的使用者干预、例如经由模块的相应的触摸屏或者相应的网络连接来解决，或者通过相应的距离传感器或类似传感器来解决，这些传感器将新模块识别为相邻于已安装的模块。被联合的模块因此变成邻居并在每个其他模块中经由相应的通信部件作为邻居被记录。通过这种互相记录，能够至少还使得在每个模块中的相应改变都通知给各个其他模块。这例如能够经由订阅通信模式来实现，这种通信模式如结合图1所阐述的那样进行。

在取向步骤620中，此时实现或设置模块的位置和工作区域的拓扑取向。这例如能够在使用已经安装的模块的坐标系的情况下来进行。根据可用的技术，这能够全自动地进行(例如借助相应的定位系统和所谓“近距离通信Near Field Communication”或者RFID技术)。此外，模块例如也能够为此来指导操作者、例如经由相应的操作面板，即例如应如何移动或取向新模块。

当对于整体的生产系统确定相应的格栅或蜂巢结构时，这类取向能够更简单地实现，这例如结合图6更详细地阐述。

在计算步骤630中，实现“网络物理端口”的自动计算，该计算步骤还包括在两个模块的工作区域之间的相交体积的计算。这种相交体积是对于根据本说明书的交互作用区域的实例。关于各个模块的相应的工作区域的信息存放在相应模块中并且也通过这些模块转送到其他模块处。以这种方式，已经安装的模块能够从新模块获悉其工作区域并且随后经由对自有工作区域的认知和相对定位计算相交体积。如果计算得出，这两个工作区域不重叠，那么相应模块通常不能够简单地在功能上耦联。

在第四信息交换步骤640中，相关于相应生产模块的性能的相应服务信息交换到其他生产模块处。通过结合图1已经阐述的报告和公开机制，例如能够将相关于新模块的性能的信息传递给已经安装的模块，这些信息在其中被存储并必要时转发到其他的与已经安装的模块已经相连的模块。关于新的生产模块的功能性或性能或标志的信息随后例如能够存放在已安装的模块的、关于新模块的端口信息中。

在协调步骤650中，此时实现已经安装的模块的功能性与新安装模块的协调，以便实现这两个模块的功能性的共同作用。这种协调例如能够包括两个彼此连接的运输带的运输速度的匹配又或者运输速度匹配于待执行的加工过程或类似协调。在共同工作步骤650结束之后，新的生产模块和已经安装的生产模块能够在产品的加工和生产方面共同作用。

图6示出了对于生产系统400的空间常规布置的两个实例，其中在图6中现在示出了完整的生产系统400。在生产系统400/1的第一方形栅格结构中，每个生产模块位于一个方形平面区域内部。生产系统400在此包括两个3d打印机411、431、两个机器人412、432以及两个CNC机器413、433(CNC：计算机数字控制)。此外，生产系统还包括用于产品的供给和运输单元421、用于产品422的运输或输送带以及运输和储藏单元423。

通过相应模块轮廓的空间设计，各个生产模块能够如下地构造，使得其完全位于相应的方形平面区域内部并且相对于相应的方形单元的边缘的距离也是已知的。因此，在研发各个模块时已经能够如下地设计用于运输或加工产品的相应的机械元件，使得实现了与相邻的方形单元的共同作用。相应的利用方形结构来构造的生产系统400/1的制造例如能够通过相应的壳体形状或用于各个生产模块的载体平台来简化。

图6还示出了生产系统的替代设计，其作为六角形的蜂巢系统400/2，在该生产系统中生产系统400的生产模块构造在相应的六角形单元布置中并且组合成生产系统。

图7以截面和功能性示意图示出了在图6中示出的生产系统400。在图7中示出了，生产系统400与图6中相反具有仅一个3d打印机431以及仅一个CNC铣床413。

在图7中的各个生产模块的图示符号化地进行，其中对于每个生产模块示出了四个“网络物理端口”a、b、c、d作为附加的小方块，其代表了可能的或者存在的“网络物理端口”。

因此，例如运输或输送带422例如具有四个存在的“网络物理端口”422/a、422/b、422/c、422/d。在此，通信输送运输模块421的“网络物理端口”422/a代表了通向该模块的“网络物理端口”。相关于该“网络物理端口”存储的信息还包括所有经由该“网络物理端口”能到达的功能性。这些能到达的功能性在图7中作为文字在“网络物理端口”的相应的方形符号旁边记载。因此，“网络物理端口”422/a还包含以下信息，其经由通向供给/运输模块的该端口、即该连接，能够到达功能性：“供给”和“运输”，其能够由相应的模块421执行。经由运输模块422的通向机器人412的端口422/b，例如能提供功能性“运输”和“铣削”，这些功能性此时存放在相应的端口信息422/b中。在此，功能性“运输”由机器人412执行，而功能性“铣削”由与机器人412连接的CNC铣床413执行。

经由供给、运输模块421的端口421/c，以这种方式例如提供了生产系统400的所有功能性(除了自有的以外)-即经由不同的路径提供功能性“运输”、“存放”、“铣削”以及“打印”，其中生产系统例如在图7中示出。

以这种方式，在产品位于确定的模块中的并且已知下一个所需要的工作步骤的情况下，分别通过分析相应模块的端口信息在需要时确定对于产品的后续生产的生产流程。

各个在端口中存放的、关于所连接的模块的功能信息的组织例如能够经由信息分配步骤来实现，信息分配步骤例如在图5中结合步骤640来阐述。经由例如结合图1阐述的改变转发机制能够使相应信息此时保持为最新的。