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1. (WO2019048260) INTERIOR LOCATING SYSTEM HAVING ENERGY-CONSUMPTION-CONTROLLED MOBILE TRANSMITTING-RECEIVING UNITS
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INNENRAUM-ORTUNGSSYSTEM MIT ENERGIEVERBRAUCHSGESTEUERTEN MOBILEN S ENDE-EMPFANGSEINHEITEN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Innenraum-Ortungssystem zur Unterstützung der Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei der industriellen Fertigung von Werkstücken in einer Produktionsstätte, insbesondere in der Metall- und/oder Blechverarbeitung. Ferner betrifft die Erfindung ein Fertigungssteuerungssystem mit einem derartigen Innenraum-Ortungssystem sowie ein Verfahren zur, durch eine Innenraum-Ortung unterstützten, Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei der industriellen Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere in der Metall-und/oder Blechverarbeitung.

Beispielhaft für die metallverarbeitende Industrie werden in der industriellen Metall-und/oder Blechverarbeitung oft viele Teile unterschiedlicher Größe verschiedenen Verarbeitungsschrit-ten zugeführt. So werden beispielsweise Werkstücke, z. B. Laserschnittgut oder gestanzte

Blechteile, an einem Arbeitsplatz mit einer Werkzeugmaschine absortiert und weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt. Geschnittene oder gestanzte Werkstücke werden dabei nach dem Bearbeitungsvorgang häufig in einem Verbund dem jeweiligen nachgelagerten Produktionsschritt zur Verfügung gestellt. Dabei können mobile Sende-Empfangseinheiten den Werkstü-cken zugeordnet werden, um sie während der verschiedenen Verarbeitungsschritte räumlich verfolgen zu können. Sind die mobilen Sende-Empfangseinheiten aktiv, d. h., nehmen sie an Positionsbestimmungsvorgängen teil, benötigen sie Energie. Allgemein ist ein geringer Energiebedarf der Sende-Empfangseinheiten vorteilhaft. So können beispielsweise verschiedene Verarbeitungsschritte unterschiedlich lange dauern, wobei während dieser Zeit ein Verbund von Werkstücken quasi als stationär betrachtet werden kann. Ferner können zwischen aufeinanderfolgenden Prozessabläufen unterschiedlich lange Zeitfenster vorliegen.

Eine Integration einer Innenraum-Ortung, die innerhalb einer Fertigungshalle genutzt werden kann, kann die Überwachung und Steuerung der Verarbeitungsschritte erleichtern. Beispiels-weise sind aus DE 10 2016 120 132 AI („Werkstücksammelstelleneinheit und Verfahren zur Unterstützung der Bearbeitung von Werkstücken") und DE 10 2016 120 131 AI („Absortier-unterstützungsverfahren und Flachbettwerkzeugmaschine") Verfahren zum Unterstützen des Absortiervorgangs von mit einer Flachbettwerkzeugmaschine erzeugten Werkstücken, allgemein Verfahren zur Unterstützung der Bearbeitung von Werkstücken, bekannt. Ferner ist aus DE 10 2017 107 357 AI („Absortierunterstützungsverfahren und Flachbettwerkzeugmaschine") ein Unterstützungsverfahren beim Absortieren von z. B. Schnittgut einer Flachbettwerkzeugmaschine bekannt. Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 120 381.8 ("Assis-tiertes Zuordnen eines Werkstücks zu einer Mobileinheit eines Innenraum-Ortungssystems") mit Anmeldetag 5. September 2017 ist ferner ein digitales und physisches Zuordnen von Mobileinheiten, Aufträgen und Werkstücken bekannt. Weitere Aspekte zur Verwendung einer Innenraum-Ortung sind in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 120 378.8 ("Innen-raum-Ortung-basierte Steuerung von Fertigungsprozessen in der metallverarbeitenden Industrie") mit Anmeldetag 5. September 2017 beschrieben. Die genannten deutschen Patentanmel-düngen werden hierin vollumfänglich aufgenommen.

Ein Beispiel einer Innenraum-Ortung ist aus der US 2016/0100289 AI bekannt, in der ein Lokalisierungs- und Verfolgungssystem zum Bestimmen von Positionen mobiler drahtloser Vorrichtungen beispielsweise mithilfe der "Ultra Wide Band" (UWB)-Technologie beschrie-ben wird. Dabei werden beispielsweise durch Berechnen von Ankunftszeitunterschieden die Positionen der mobilen Vorrichtungen gewonnen. Auf der UWB-Technologie basierende Bewegungssensoren, die u. a. mit Beschleunigungssensoren erweitert sein können, werden gemäß der US 2015/0356332 AI beispielsweise für die Leistungsanalyse im Sport offenbart.

Einem Aspekt dieser Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, Systeme vorzuschlagen, die insbesondere im Umfeld der Metall- und/oder Blechverarbeitung in ihrem Energiebedarf gesenkt werden. So ist es eine weitere Aufgabe, Fertigungsprozesse intelligent möglichst lange und ohne Unterbrechung von Ladevorgängen mit mobilen Sende-und Empfangseinheiten unterstützen zu können.

Zumindest eine dieser Aufgaben wird gelöst durch ein Innenraum-Ortungssystem nach Anspruch 1, durch ein Fertigungssteuerungssystem nach Anspruch 15 und ein Verfahren zur energieoptimierten Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei der industriellen Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 16. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angege-ben.

In einem Aspekt umfasst ein Innenraum-Ortungssystem zur Unterstützung einer Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei einer industriellen Fertigung von Werkstücken in einer Produktionsstätte, insbesondere in der Metall- und/oder Blechverarbeitung, mehrere mobile Sende-Empfangseinheiten. Diesen können im Rahmen von Prozessabläufen (bei der industriellen Fertigung von Werkstücken) jeweils ein Objekt aus einer Gruppe von Objekten, die eigenständig oder angetrieben Bewegungen im Raum ausführen können, räumlich derart zugeordnet werden, dass die Position einer mobilen Sende-Empfangseinheit Ortsinformation für das zugeordnete Objekt darstellt. Jede der mobilen Sende-Empfangseinheiten weist ein Positionssignalmodul auf. Das Positionssignalmodul ist dazu eingerichtet, dass es in einem Ortungsmodus zum Empfangen, Verarbeiten, Generieren und Aussenden von elektromagnetischen Signalen zur Bestimmung der Position einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit der mobilen Sende-Empfangseinheiten (im dreidimensionalen Raum) betrie-ben werden kann.

Das Innenraum-Ortungssystem weist ferner eine Analyseeinheit auf. Diese ist dazu ausgebildet, aus Laufzeiten der elektromagnetischen Signale zwischen Sende-Empfangseinheiten (die im Ortungsmodus betrieben werden) die Position der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit in einem Positionsbestimmungsvorgang zu bestimmen. Dies erlaubt eine Nachverfolgung einer Bewegung eines Zielobjekts aus der Gruppe von Objekten, dem die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit zugeordnet ist. Insbesondere können Laufzeiten zwischen der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit und (anderen) mobilen Sende-Empfangseinheiten und/oder zwischen der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit und stationären Sende-Empfangseinheiten zur Positionsbestimmung verwendet werden.

Das Innenraum-Ortungssystem weist ferner eine Energieverbrauchssteuerungseinheit auf. Diese ist dazu ausgebildet, ein Steuerungssignal zur Deaktivierung des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls mindestens einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten auszugeben, wenn insbesondere ein Mitwirken der mindestens einen mobilen Sende-Empfangseinheit an Positionsbestimmungsvorgängen nicht erforderlich ist. Dies erlaubt es insbesondere den Energieverbrauch der mindestens einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten zu reduzieren. Die Energieverbrauchssteuerungseinheit ist ferner dazu ausgebildet, ein Steuerungssignal zur Aktivierung des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls der mindestens einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten aus dem deaktivierten Zustand auszugeben, wenn die Analyseeinheit ein Mitwirken der mindestens einen mobilen Sende-Empfangseinheit bei einem Positionsbestimmungsvorgang anfordert.

In einem weiteren Aspekt wird ein Fertigungssteuerungssystem zur Steuerung von Fertigungsprozessen in einer Produktionsstätte offenbart. Dies kann insbesondere in einer metall-und/oder blechverarbeitenden Industriefertigungsanlage eingesetzt werden. Das Fertigungssteuerungssystem umfasst ein wie zuvor beschriebenes Innenraum-Ortungssystem, das als Teil des Fertigungssteuerungssystems zum Bereitstellen von Daten zur Position einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit in der Produktionsstätte, insbesondere in einer Fertigungshalle, ausgebildet ist. Das Fertigungssteuerungssystem ist ferner dazu ausgebildet ist, die gewonnene Position der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit mindestens einem Objekt zuzuordnen und in die Fertigungssteuerung, insbesondere in die Steuerung von Pro-zessabläufen bei einer industriellen Bearbeitung von Werkstücken, einzubeziehen. Dabei werden Positionsbestimmungsvorgänge mit dem Innenraum-Ortungssystem durchgeführt und der Betrieb der mobilen Sende-Empfangseinheit wird mit der Energieverbrauchssteuerungseinheit kontrolliert wird.

In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur, durch eine Innenraum-Ortung unterstützten, (insbesondere energiekontrollierten) Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei einer industriellen Bearbeitung von Werkstücken zur Fertigung von Endprodukten offenbart. Dieses ist insbesondere in der Metall- und/oder Blechverarbeitung einsetzbar. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Bereitstellen mehrerer mobiler Sende-Empfangseinheiten, denen im Rahmen von

Prozessabläufen jeweils ein Objekt aus einer Gruppe von Objekten räumlich derart zugeordnet ist. die Objekte können eigenständig oder angetrieben Bewegungen im dreidimensionalen Raum in einer oder in mehreren Dimensionen ausführen. Aufgrund der Zuordnung stellt die Position einer mobilen Sende-Empfangseinheit Ortsinformation für das zugeordnete Objekt dar. Dabei weist jede der mobilen Sende-Empfangseinheiten ein Positionssignalmodul auf, das in einem Ortungsmodus zum Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen für die Bestimmung der Position mindestens einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten (im dreidimensionalen Raum) betrieben werden kann.

- Deaktivieren des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls mindestens einer der mo-bilen Sende-Empfangseinheiten, wenn ein Mitwirken der mindestens einen mobilen Sende-Empfangseinheit (15, 15A, 15B) an Positionsbestimmungsvorgängen nicht erforderlich ist. Entsprechend kann der Energieverbrauch der mindestens einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten reduziert werden.

- Aktivieren des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls der mindestens einen der mobilen Sende -Empfangseinheiten aus dem deaktivierten Zustand, wenn ein Positionsbestimmungsvorgang ein Mitwirken der mindestens einen mobilen Sende-Empfangseinheit erfordert.

Weitere Vorteile von hierin offenbarten Aspekten betreffen die erleichterte, energiesparende Einbindung einer auf mobilen Sende-Empfangseinheiten basierenden Innenraum-Ortung in Fertigungsprozesse.

In einigen Ausführungsformen wird die Bearbeitung des oder der Werkstücke an Arbeitsplätzen mit automatisierten oder vollautomatisierten Maschinen durchgeführt. Diese sind mit der Fertigungssteuerung vernetzt oder in diese integriert. Arbeitsplätze, die nur zu einem sehr geringen Grad vernetzt sind, können beispielsweise Handarbeitsplätze (manuelle Arbeitsplätze) mit einfachen Maschinen sein, wie Arbeitsplätze zum Bohren, Sägen, Fräsen und Biegen.

Basierend auf den hierin offenbarten Konzepten können intelligente Assistenzsysteme in Fertigungshallen eine 2D- oder 3D-Positionsbestimmung von Werkstücken (allgemein Material), Personen (z. B. Bearbeitern), Transportmedien, Maschinen, Werkzeugen und vielem mehr zur Unterstützung von Fertigungsprozessen nutzen. Dadurch wird es möglich, 2D- oder 3D-Positionen als Information, die zusätzlich zu weiteren Sensorinformationen vorliegt und gemäß den hierin offenbarten Konzepten bestimmt wurde, im Rahmen einer gesamtheitlichen Fertigungssteuerung und Digitalisierung von Fabriken zu verwenden. Derartige Innenraum-Ortungssysteme erlauben die detaillierte Abbildung von Materialflüssen in der Fertigung innerhalb einer Fertigungshalle in die digitale Prozessverarbeitung. Die Ortungssysteme verein-fachen dabei die Lokalisierung der an der Fertigung teilnehmenden Objekte/Personen im Produktionsumfeld. So können zeitaufwändige Suchvorgänge von Werkstücken, Werkzeugen oder Personen durch das Innenraum-Ortungssystem verringert werden.

Die hierin offenbarten Konzepte basieren auf der Verwendung eines 2D-/3D-Innenraum (in-door)-Ortungssystems als Ausgangsbasis für die ortsabhängige Informationsverarbeitung. Das Innenraum-Ortungssystem übermittelt an das Fertigungssteuerungssystem (hierin auch als MES (Manufacturing Execution System) bezeichnet) kontinuierlich Positionsdaten von mobilen zu ortenden Einheiten, wenn diese in einem Ortungsmodus betrieben werden.

Die Innenraum-Positionsbestimmung kann mit den hierin offenbarten Verfahren auf unter 30 cm, insbesondere unter 10 cm, Genauigkeit in einer von GPS-Satellitensignalen nicht erreichbaren Fertigungshalle mit einem Grundriss im Bereich von z. B. 1 ha erfolgen. Bei der Industriefertigung ist eine Ortung in Echtzeit angestrebt. Sie soll örtlich so genau sein, dass zu ortende Einheiten sicher gefunden und/oder den Bearbeitungsschritten zugeordnet werden können. Die Ortung soll zudem flexibel und einfach zu bedienen sein.

Hierin werden Konzepte offenbart, die es erlauben, zumindest teilweise Aspekte aus dem Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ergeben sich weitere Merkmale und deren Zweckmäßigkeiten aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte schematische Darstellung eines Fertigungssteuerungssystems mit einem Innenraum-Ortungssystem,

Fig. 2 eine Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer mittels UWB zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit,

Fig. 3 eine Darstellung einer weiteren beispielhaften zu ortenden mobilen Sende- Empfangseinheit auf einem Transportwagen für Werkstücke,

Fig. 4 einen beispielhaften digitalen Lageplan einer Fertigungshalle und

Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des energieoptimierten Betriebs von mobilen Sende-Empfangseinheiten.

Hierin beschriebene Aspekte basieren zum Teil auf der Erkenntnis, dass bei Innenraum-Ortungssystemen das Energiemanagement einen erfolgskritischen Einflussfaktor darstellen kann. Umständliche Verkabelung oder zu häufige Ladezyklen verringern die Handhabbarkeit der Innenraum-Ortungssysteme und stellen die Wirtschaftlichkeit in Frage. Dies gilt insbesondere für mobile Komponenten.

Innenraum-Ortungssysteme können auf verschiedenen Technologien aufbauen. Diese umfassen unter anderem: Ultra Wide Band (UWB)-Ortungssysteme, Bluetooth Low Energy (BLE)-Ortungssysteme und WLAN-basierte Ortungssysteme. Einige Technologien bestimmen auf Basis von Feldstärkenmessung und Triangulation die Position von mobilen Sende-Empfangseinheiten im Raum. Andere Technologien nutzen Laufzeitverfahren zur Positions-

bestimmung von mobilen Einheiten. Die Verfahren können sich hinsichtlich Genauigkeit, Robustheit und Stromverbrauch unterscheiden.

Wie hierin beschrieben wird, können verschiedene Verfahren unter Ausnutzung ihrer spezifi-sehen Eigenschaften für einen energieoptimierten Betrieb von mobilen Sende - Empfangseinheiten gemeinsam eingesetzt werden. Nachfolgend werden allgemein für beispielhafte Ortungssysteme wesentliche Merkmale zusammengefasst:

- GPS-basierte Ortungssysteme basieren auf einer Technologie, die außerhalb von Gebäuden mit großer Abdeckung weltweit und ohne zusätzliche Sende -Empfangseinheiten funk-tioniert.

- UWB-basierte Ortungssysteme sind beim Senden von Informationen energieeffizient und erlauben durch Laufzeitverfahren eine sehr genaue Positionsbestimmung. Sie erfordern die Verfügbarkeit einer Mehrzahl von Sende-Empfangseinheiten und werden üblicherweise nur in Gebäuden eingesetzt.

- BLE-basierte Ortungssysteme ermöglichen ein energiearmes Lauschen auf Signale.

Die feldstärkenbasierte Ortung ist jedoch ungenau und erfordert die Montage von lokalen Sendern (Ankern/Satelliten).

Die Erfinder haben erkannt, dass, werden die zuvor beschriebenen Technologien in einem Ortungssystem gemeinsam eingesetzt, folgendes ermöglicht werden kann:

- ein energiearmes Senden (UWB),

- ein energiearmes Lauschen (BLE),

- eine im Innenraum und weltweit verfügbare Ortung (UWB & GPS) sowie

- eine sehr genaue Ortung (UWB).

Beschränkt man sich auf eine Innenraum-Ortung, können die Vorteile ferner durch die kombinierte Verwendung eines UWB-basierten Ortungssystems und eines BLE -basierten Ortungssystems umgesetzt werden.

Betrachtet man spezifisch den Energieverbrauch, so erkennt man ferner, dass neben der Art der eingesetzten Technologie im Wesentlichen die Betriebsart den Energieverbrauch bestimmt. Eine mobile Sende-Empfangseinheit im Ortungsmodus verbraucht ein Vielfaches (oft mehr als 1000 Mal so viel) an Energie wie eine mobile Sende-Empfangseinheit im Stand-by-Modus (Schlaf-Modus). Darüber hinaus bestimmt die Häufigkeit der Kommunikation zwi-

sehen der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit und weiteren Sende-Empfangseinheiten den Energieverbrauch.

Die hierin offenbarten Konzepte verwenden unter anderem die Definition von geometrischen Räumen (Geofences), um das Interaktionsmuster und damit den Energieverbrauch prozessspezifisch anzusteuern und bei der Kommunikation zu reduzieren. Tritt beispielsweise eine zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit in den Bereich eines Lagers ein, wird für einen längeren Zeitraum kein Positionswechsel mehr erwartet. Die mobile Sende-Empfangseinheit kann in den Schlaf-Modus wechseln. Wenn die mobile Sende-Empfangseinheit im Schlaf-Modus ist, kann das UWB-Ortungssystem vollständig oder in Teilen abgeschaltet werden oder in energiesparende Modi versetzt werden. Nur ein BLE -Kommunikationssystem, welches beispielsweise Teil eines Ortungssystems bildet, bleibt aktiv, um auf ein Signal zum Aufwachen zu lauschen. Im Schlaf-Modus kann die mobile Sende-Empfangseinheit über Monate in einem Lager verbleiben, ohne dass signifikant Energie verbraucht wird.

Befindet sich die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit jedoch im Umfeld eines beispielsweise manuellen Arbeitsplatzes und wird sie dort zum Nachverfolgen der Bewegung beispielsweise eines Werkers eingesetzt, wird eine hohe Abtastrate der Position benötigt, um eine ausreichende Datendichte zu realisieren. Verlässt die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit die Fertigungsstätten und wird zum Beispiel auf ein Transportmittel, wie ein Lastkraftwagen oder ein Zug, verladen, so verliert die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit den Kontakt zum UWB-Ortungssystem und aktiviert das GPS-Ortungssystem bis zum nächsten Kontakt mit einem UWB-Ortungssystem, das z. B. mit einem BLE-System hergestellt wurde.

Eine im Transportmittel vorgesehene Sende-Empfangseinheit eines BLE- oder UWB-Systems kann die bloße Anwesenheit der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit registrieren und die Zuordnung zum Transportmittel herstellen. Damit kann während des Transports die Ortung durch das GPS-Ortungssystem des Tramsportmittels durchgeführt werden.

Es sei erwähnt, dass ein von einem Menschen lesbares Display einer mobilen Sende-Empfangseinheit ein weiterer typischerweise Energie benötigender Baustein der mobilen Sende-Empfangseinheit ist. Hier kann ein energiearmer Betrieb beispielsweise durch den Einsatz eines E-Ink-Displays erreicht werden, bei dem selbst bei Energieverlust die Information auf dem Display erhalten bleibt. Allein bei Änderung des Displayinhaltes verbraucht das E-Ink-Display Energie um die einzelnen Pixel umzupolen. Dies gewährleistet eine Robustheit gegenüber einer fehlenden Anbindung oder Hardwaredefekten in der mobilen Sende-Empfangseinheit. Der Betrieb der Produktion kann übergangsweise zur Not auch ohne aktive Elektronik bis zur Instandsetzung/dem Austausch der mobilen Sende-Empfangseinheit aufrechterhalten bleiben.

Für eine Optimierung des Energieverbrauchs kann neben der Kombination von verschiedenen Ortungssystemen auch eine Integration von verschiedenen Sensorsystemen vorgenommen werden. So können Sensoren flächendeckend bereitgestellt werden oder Teil der mobilen Sende-Empfangseinheit sein; sie werden aber nur bei Bedarf aktiv geschaltet.

Beispielsweise können ein oder mehrere der folgenden Sensoren/Module auf der mobilen Sende-Empfangseinheit vorgesehen werden:

- ein Bewegungssensor wie ein Beschleunigungssensor, Gyroskop-Sensor oder Magnetfeldsensor (Erdmagnetfeld). Bewegungssensoren erlauben zusammen mit den Positionsdaten des Ortungssystems eine robustere und genauere Positionsbestimmung. Außerdem können Bewegungssensoren die Grundlage für die Kommunikation zwischen Werker und Steuerungssystem durch beispielsweise Gesten ("in die Luft geschriebene" Bewegungstrajektorien), oder gezielte Erschütterungen eines Sensors bilden.

- eine bildgebende Kamera zur Zuordnung der mobilen Sende-Empfangseinheit zu z. B. Werkstücken, Ladungsträgern (Transportmitteln) oder Werkern. Ferner kann die Kamera auch zur Füllstandsüberwachung von Ladungsträgern herangezogen werden.

- eine Wiegezelle zum Messen des Gewichts abgelegter Werkstücke bzw. Werkzeuge.

- ein NFC- oder RFID-Tag zur robusten und schnellen drahtlos Kommunikation im Nahfeld.

- ein Hall-Sensor zur Magnetfeldmessung als Basis für eine eindeutige Identifikation von Blechbauteilen durch die spezifische Struktur von Metallen.

- eine Vorrichtung zur Wirbelstrommessung als Basis für eine eindeutige Identifikation von Blechbauteilen durch die spezifische Struktur von Metallen.

- eine Infrarot-Diode oder Farb-LED zur Signalabgabe.

- ein Bluetooth Low Energy-Modul als Kommunikationsschnittstelle.

- ein Temperatursensor und/oder ein Feuchtigkeitssensor zur Dokumentation von Produktionsbedingungen für spezifische Bauteile oder die Verwendung von Werkzeugen oder als Sensor für die Gebäuderegelung.

- ein Rauchmelder als dezentrales Frühwarnsystem im Brandfall oder im Fall eines Defektes einer Maschine.

- eine Vorrichtung zum Erfassen von Vitalfunktionen, zum Überwachen des körperlichen Zustands eines Werkers und zum Rückschließen auf die Aktivität des Werkers (z. B. Puls, Blutdruck, Muskelkontraktion, Muskeldehnung bei Aktionen des Werkers).

- ein Helligkeitssensor zur Regelung der Ausleuchtung der Produktionsstätte.

- Aktoren zum kontinuierlichen Laden von Batterien durch„energy harvesting": z. B. Solar-, Vibration (Piezo)-Laden etc.

- ein Vibrationssensor zur Identifikation der Interaktion mit einem Werker und zur Identifikation von Erschütterungsprofilen (Dokumentation der Produktionsumgebung für spezifische Bauteile) mit z. B. nachfolgender Einstellung/Optimierung der Produktionsumgebung. Auch können Vibrationssensoren zur Detektion von Erdbeben herangezogen werden.

Weitere mögliche Funktionen und Arten der Einbindung derartiger Sensoren/Module in die Fertigungssteuerung sind in den eingangs angeführten Anmeldungen der Anmelderin beispielhaft beschrieben.

Eine Auswertung der Sensoren in der mobilen Sende -Empfangseinheit ist insbesondere dann besonders zielgerichtet und aussagekräftig, wenn sie in den Kontext des Produktionsumfeld gesetzt werden kann (am Lager: Teilmengenbildung; beim Schweißen und Montieren/Fügen: Mengen zusammenführen; bei der Qualitätsprüfung: Kennzeichnung von Ausschuss). Die Sensoren in der mobilen Sende-Empfangseinheit geben maschinenlesbare Informationen aus.

Um den Informationsaustausch mit dem Werker prozesssicher abbilden zu können, ist eine menschenlesbare Informationsschnittstelle notwendig. So kann ein Display eine Auswahl von Daten eines Fertigungssteuerungssystems darstellen, die es kontaxtbasiert vom Fertigungs-steuerungssystem für einen entsprechenden Prozessschritt übermittelt bekommt. Beispielsweise kann das Display anzeigen:

- einen nachfolgenden Arbeitsschritt (z. B. für die Logistik),

- die Geometrie eines Werkstücks (z. B. für die Kommissionierung),

- Bauteiltoleranzen (z. B. für die Qualitätsprüfung).

Bei der Darstellung auf dem Display können Darstellungsparameter wie Größe, Farbe, Bewegung und Blinken als Mittel zur Betonung von Informationen genutzt werden. Überdies kann zum Beispiel als exponiertes Element der menschenlesbaren Information eine LED auf der mobilen Sende-Empfangseinheit verbaut werden, die dem Menschen durch unterschiedliche Farben, Blinkfrequenzen oder Blinkmuster codierte Informationen visuell mitteilen kann (z. B. zur Unterstützung des Auffindens einer mobilen Sende-Empfangseinheit).

Die Erfinder haben realisiert, dass durch eine Kombination von verschiedenen Kommunikati-onstechnologien Nachteile der einen Technologie mithilfe einer anderen Technologie kompensiert werden können. Beispielsweise kann das energiearme Senden mit einem UWB-Ortungssystem im Ortungsmodus bei der Positionsbestimmung mit einem energiearmen Lauschen des BLE-Ortungssystems im Schlaf-Modus des UWB-Systems kombiniert werden. Die verschiedenen Betriebsmodi können dynamisch angepasst werden. Beispielsweise können Betriebsmodi spezifischen Bereichen (Geofences) zugeordnet werden oder Betriebsmodi können bei Vorliegen spezifischer Messergebnisse von in der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit vorgesehenen Sensoren ein- bzw. ausgeschaltet werden. So kann beispielsweise weitere Sensorik (z. B. Beschleunigungssensoren) zur detaillierten Erfassung des (Be-wegungs-) Zustands der mobilen Sende-Empfangseinheit genutzt werden. Ruht die mobile Sende-Empfangseinheit im Lager, kann beispielsweise die UWB-Positionsbestimmung deaktiviert werden, bis mittels eines BLE-Ortungssystems eine Aktivierung der Positionsbestimmung ausgelöst wird.

Auf diese Weise können beispielsweise kleine Batterien/ Akkus in mobilen Sende-Empfangseinheiten eingesetzt werden. Ferner können die zu ortenden mobilen Sende- Empfangseinheiten mit einer entsprechend hohen Abtastrate bei der Positionsbestimmung betrieben werden, allerdings nur dann, wenn eine präzise Positionsbestimmung auch wirklich benötigt wird. Somit lassen sich längere Betriebszeiten der mobilen Sende-Empfangseinheiten erreichen, Ladezyklen werden weniger häufig notwendig und günstigere Energiequellen kön-nen eingesetzt werden. Allgemein ergeben sich ein größerer und zeitlich längerer Einsatz sowie eine genauere Lokalisierung der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheiten.

In Zusammenhang mit den Figuren wird nachfolgend die hierin vorgeschlagene Unterstützung der Fertigungssteuerung von Prozessabläufen bei der industriellen Fertigung von Werkstücken mit hinsichtlich des Energieverbrauchs angesteuerten mobilen Sende-Empfangseinheiten beispielhaft erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Fertigungssteuerungssystem 1, das ein MES (Manufacturing Exe-cution System) 3 und ein Innenraum-Ortungssystem 5 (hierin kurz Ortungssystem) umfasst.

Allgemein dient das MES 3 der Steuerung von Prozessabläufen/Fertigungsschritten bei der industriellen Fertigung von Werkstücken mit manuellen oder automatisierten Arbeitsplätzen, z. B. Werkzeugmaschinen 7. Das MES 3 kann z. B. mit einer oder mehreren in einer Ferti-gungshalle positionierten Arbeitsplätzen, insbesondere Werkzeugmaschinen 7, über kabellose oder kabelgebundene Kommunikationsverbindungen 9 verbunden sein. Das MES 3 kann Informationen über die Prozessabläufe/Fertigungsschritte sowie Statusinformationen der Arbeitsplätze, insbesondere Werkzeugmaschinen 7, empfangen. Das MES 3 kann in einer Datenverarbeitungsvorrichtung implementiert sein. Bei dieser kann es sich um eine einzelne elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung (Server) oder um einen Verbund von mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen (Serververbund/Cloud) handeln. Die Datenverarbeitungsvorrichtung oder der Verbund kann örtlich in der Fertigungsstätte vorgesehen werden oder außerhalb dezentral aufgebaut werden.

Das Ortungssystem 5 ist für eine Innenraum-Positionsbestimmung von zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 (auch als Mobileinheiten bezeichnet) ausgebildet. Es verwendet hierzu mehrere stationäre oder mobile (d.h., örtlich bewegliche), aber vorrübergehend stationäre Sende-Empfangseinheiten 13, 15 und wirkt mit dem MES 3 hinsichtlich der Fertigungssteuerung zusammen. Zu ortende mobile Sende-Empfangseinheiten 15 werden über die Sen-de-Empfangseinheiten 13 mittels Laufzeitanalyse geortet. Stationäre Sende-Empfangseinheiten 13 sind üblicherweise an der Hallendecke, an Hallenwänden, Arbeitsplätzen, insbesondere Werkzeugmaschinen 7, Lagerstrukturen etc. ortsfest installiert. Die Positionen dieser stationären Sende-Empfangseinheiten 13 sind zum Beispiel in einem digitalen Lageplan der Fertigungshalle hinterlegt (siehe auch Fig. 4). Mobile Sende-Empfangseinheiten, deren Positionen bekannt sind und die sich vorübergehend nicht bewegen, können als quasi stationäre Sende-Empfangseinheiten eingesetzt werden.

Mithilfe der eingangs angesprochenen UWB-Technologie kann die Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von z. B. unter 30 cm auch in einer von GPS-Satellitensignalen nicht er- reichbaren Fertigungshalle erfolgen. Für eine lokal erhöhte Genauigkeit kann in einzelnen Bereichen eine erhöhte Dichte von Sende-Empfangseinheiten 13 für eine genauere Ortung vorgesehen werden.

Das Innenraum-Ortungssystem 5 weist ferner eine Analyseeinheit 11 auf, die dazu ausgebildet ist, Laufzeiten von elektromagnetischen Signalen zwischen den Sende-Empfangseinheiten 13, 15 und der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit 15 zu bestimmen. Aus den Laufzeiten leitet die Analyseeinheit 11 die Position der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 in der Fertigungshalle ab und stellt die Daten zur Position der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 (Positionsdaten) dem MES 3 zur Verfügung. Beispielsweise kann die Analyseeinheit 11 als ein Teil des MES 3 ausgebildet sein, in dem die gemessenen Positionen mit im MES 3 ebenfalls vorliegenden Datensätzen abgeglichen werden. Das Innenraum-Ortungssystem zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die Positionsbestimmung der mobilen Sende-Empfangseinheiten allein durch die Analyseeinheit, also ohne manuelle Interaktion, erfolgen kann.

Die Sende-Empfangseinheiten 13, 15 können beispielsweise dazu eingerichtet sein, an die zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheiten UWB-Radiosignale zu senden und von diesen UWB-Radiosignale zu empfangen. Werden die Distanzen von einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit zu mehreren Sende-Empfangseinheiten 13, 15 ermittelt, deren Ort jeweils zum Zeitpunkt der Messung bekannt ist, kann der räumliche Ort der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit in Bezug zu den Sende-Empfangseinheiten 13, 15 z. B. durch Triangulation bestimmt werden. Die Distanz zwischen einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit 15 und einer z. B. fest installierten Sende-Empfangseinheit 13, kann durch die Zeit bestimmt werden, die das Signal zum Überwinden der Distanz zwischen den beiden Einheiten benötigt.

Für eine Laufzeitbestimmung können die Sende-Empfangseinheiten 13, 15 über hochgenaue Uhren verfügen, die die Zeit auf wenige oder sogar nur Bruchteile von ns genau bestimmen können. Auch wenn die Uhren in den Sende-Empfangseinheiten 13, 15 hochgenau sind, so sind die Uhren noch nicht zwingend synchronisiert. Es können unterschiedliche Verfahren der Synchronisation von Uhren oder der Elimination von Fehlern folgend aus dem asynchronen Uhrenverlauf eingesetzt werden. So kann beispielsweise eine der Sende-Empfangseinheiten 13, z. B. als Master-Positionsbestimmungseinheit, ein Signal zu einer ersten Zeit Tl und ein zweites Signal zu einer zweiten Zeit T2 versenden. Der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 kann der Zeitunterschied T2-T1 bekannt sein oder zusammen mit den Signalen übermittelt werden, so dass sie sich mit der Zeit der anderen Sende-Empfangseinheiten 13, 15 synchronisieren kann. Alternativ kann die mobile Sende-Empfangseinheit 15 zwei Signale in einem vorbekannten zeitlichen Abstand Ta senden. In diesem Fall kann die Sende-Empfangseinheit 13 (oder die Analyseeinheit 11) anhand ihrer eigenen Zeitmessung mit ihrer eigenen Uhr vom Empfang des ersten Signals bis zum Empfang des zweiten Signals die Synchronisationsabweichung ermitteln und aus der Distanzmessung herausrechnen. Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal sollte gering sein, sodass sich die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit in dieser Zeit nicht örtlich wesentlich bewegt hat. Der zeitli-che Abstand kann von der mobilen Sende-Empfangseinheit so gewählt werden, dass er ein vorgegebenes Vielfaches oder ein vorgegebener Bruchteil der Zeit ist, die die mobile Sende-Empfangseinheit benötigt vom Empfang eines Signals, auf das es antworten soll, bis zur Ausgabe des ersten Signals.

Ortsfest installierte Sende-Empfangseinheiten 13 können ferner über kabellose oder kabelgebundene Kommunikationsverbindungen mit der Analyseeinheit 11 verbunden sein. Mobile Sende-Empfangseinheiten können beispielsweise (nur) über stationäre Sende-Empfangseinheiten 13 kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich können sie eigenständig über weitere Kommunikationsverbindungen 9 (zum Beispiel eine WLAN- Verbindung oder eine BLE- Verbindung) mit der Analyseeinheit 11/dem MES 3 kommunizieren.

Die Analyseeinheit 11 kann beispielsweise als eine zentrale Master-Positionsbestimmungseinheit (auch als "Server" bezeichnet) dienen. Diese definiert beispielsweise einen Kommunikationsrahmen für die UWB-Kommunikation. Der Kommunikati-onsrahmen beinhaltet u. a. die Sendezeit des Rahmens/der UWB-Radiosignale. In einer beispielhaften Umsetzung der Innenraum-Ortung übermittelt eine der Sende-Empfangseinheiten 13 als Master-Positionsbestimmungseinheit für eine Positionserfassung einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit den Kommunikationsrahmen an die Sende-Empfangseinheiten. Dieser Kommunikationsrahmen wird für den Signalaustausch des Positionsbestimmungsvor-gangs zwischen den Sende-Empfangseinheiten genutzt. Die Position der stationären Sende-Empfangseinheiten bezüglich der Master-Positionsbestimmungseinheit ist den Sende-Empfangseinheiten beispielsweise durch eine Abfrage einer zentralen Datenbank bekannt, sodass den Sende-Empfangseinheiten sowie der Analyseeinheit 11 der Zeitversatz zwischen Senden und Empfangen des UWB-Radiosignals über die Signallaufzeit bekannt ist.

Nach einem vorbestimmten Zeitintervall, z. B. 100 ms, übermittelt die Master-Positionsbestimmungseinheit einen zweiten Kommunikationsrahmen, der von den Sende-Empfangseinheiten empfangen wird. Durch Erfassung der Zeit vom Beginn des Empfangs des ersten Rahmens bis zum Beginn des Empfangs des zweiten Rahmens ist den Sende- Empfangseinheiten bekannt, was die Master-Positionsbestimmungseinheit z. B. genau unter 100 ms versteht. Die Sende-Empfangseinheiten können so die Frequenz ihrer Zeitbestimmungseinheiten mit der Master-Positionsbestimmungseinheit synchronisieren.

Nach unterschiedlichen, vorher konfigurierten Zeitintervallen (gemessen ab dem Empfang des zweiten Frames) senden mobile Sende-Empfangseinheiten einen Antwortframe. Beispielsweise sendet ein "Tag 1" nach 10 ms, ein "Tag 2" nach 20 ms, ein "Tag 3" nach 30 ms, etc. Diese Funkübertragung wird von den Sende-Empfangseinheiten empfangen und der exakte Emp-fangszeitpunkt in Bezug auf den Sendebeginn des zweiten Frames der Master-Positionsbestimmungseinheit an die Analyseeinheit 11 übermittelt. Die Analyseeinheit 11 ermittelt dann z. B. über Trilaterationsverfahren die Positionsdaten der Positionen der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 und gibt diese an das MES 3 weiter.

Über die beispielhaft zuvor beschriebene Analyse von Laufzeiten und Trilateration kann das Innenraum-Ortungssystem 5 die Position einer oder mehrere mobiler Sende-Empfangseinheiten 15 über die Sende-Empfangseinheiten 13 unter Verwendung der UWB-Technologie erfassen. Die UWB-Technologie nutzt Frequenzbereiche von z.B. 3 GHz bis 5 GHz, wobei die UWB-Technologie einen relativ großen Frequenzbereich zur Ausbildung von zeitlich scharf begrenzten Signalverläufen (Kommunikationsrahmen) nutzt. Um nämlich ein Objekt, das Radiowellen aussendet, möglichst exakt lokalisieren zu können, benötigt man ein Signal mit sehr steilen Flanken. D. h., das Signal stellt eher einen rechteckförmigen Signalverlauf über die Zeit dar als einen sinusförmigen Verlauf. Dazu benötigt man ein Signal, bei dem mehrere sinusförmige Signale mit unterschiedlichen Frequenzen überlagert sind. Denn aus mehreren Sinussignalen mit unterschiedlichen Frequenzen kann ein Signal geformt werden, das eine steile Flanke besitzt und einem im Wesentlichen rechteckförmigen Verlauf über die Zeit angenähert werden kann. Das bedeutet, dass mehrere Frequenzen aus einem breitbandi-gen Frequenzspektrum zur Verfügung stehen müssen, um ein Signal zu formen. Entsprechend eignet sich für die exakte Lokalisierung insbesondere die UWB-Technologie, die über ein breitbandiges Frequenzspektrum verfügt. Die Technologie und die verwendbaren Frequenz-

bänder der UWB-Technik sind beispielsweise in dem Standard„IEEE 802.15 -2015" beschrieben.

Die Figuren 2 und 3 zeigen beispielhafte mobile Sende-Empfangseinheiten 15A, 15B. Die mobilen Sende-Empfangseinheiten 15A,15B können als unabhängige Einheiten im Prozessablauf bei der Fertigung eingesetzt werden. Allgemein können mobile Sende-Empfangseinheiten von Personen in der Fertigung getragen oder an Hilfsmitteln wie Transportwagen, Maschinen und Werkzeugen angebracht werden, um Vorgänge zu unterstützen und/oder zu erfassen. Z. B. können sie einem oder mehreren Werkstücken 23 räumlich zugeordnet, auf einem Abla-gebereich 24 eines Transportwagens 21 abgelegt (siehe Fig. 3) und dann von einem Bediener zusammen mit den zugeordneten Werkstücken 23 von Bearbeitungsschritt zu Bearbeitungsschritt/von Werkzeugmaschine 7 zu Werkzeugmaschine 7 mitgeführt werden.

Zur Interaktion eines Bedieners mit den mobilen Sende-Empfangseinheiten 15A, 15B weisen diese z. B. eine elektronisch ansteuerbare Anzeige 17, beispielsweise ein E-Ink-Display (auch als elektronische Papier- Anzeige bezeichnet) auf. Dieses dient zur Ausgabe von z. B. Informationen zum Auftrag, lesbar für Mensch und/oder Maschine, codiert und/oder in Schriftform und/oder als Figur. Beispielsweise empfängt die mobile Sende-Empfangseinheit 15B Informationen über die Anzahl der abgelegten Werkstücke 23, noch fehlende Werkstücke, einen nach-folgenden Bearbeitungsschritt, einen zugrundeliegenden Auftrag (Kunde), Soll-Material etc. und gibt diese auf einer Anzeige 17 aus. Die Anzeige 17 kann ferner als Signalabgabevorrichtung für eine Rückmeldung an den Benutzer genutzt werden. Weitere Beispiele von Signalabgabevorrichtungen sind LEDs und Lautsprecher.

Üblicherweise wird die Elektronik der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15A, 15B mit einer Batterie oder einem Akku betrieben.

Während der Fertigung stellen die mobilen Sende-Empfangseinheiten 15A, 15B zu ortende mobile Sende-Empfangseinheiten dar, wenn ihre Position erfasst und verarbeitet werden soll. Ferner können sie, wenn sie vorrübergehend nicht bewegt werden, als quasi stationäre Sende-Empfangseinheiten zu einem Positionsbestimmungsprozess beitragen.

Eine mobile Sende-Empfangseinheit kann in ihrer allgemeinen Form eine Signalausgabevorrichtung 18 aufweisen. Dies kann eine lichtemittierende Vorrichtung, z.B. eine LED, eine schallemittierende Vorrichtung, z.B. ein Signalgeber, Piezosummer, Lautsprecher, Ultraschallsender, ein Sender für elektrische, magnetische oder elektromagnetische Signale etc. sein.

Eine mobile Sende-Empfangseinheit kann ferner in ihrer allgemeinen Form eine Vorrichtung zum Durchführen taktiler Bewegungen aufweisen, wie z.B. vibrieren, klopfen, zucken.

Eine mobile Sende-Empfangseinheit kann ferner in ihrer allgemeinen Form eine Vorrichtung zum Erkennen von Bewegungen aufweisen, wie z.B. Schütteln, Stoßen, Klopfen, Gestenerkennung, z. B. einen Beschleunigungssensor, MEMS oder Gyrometer.

Des Weiteren kann in mobilen Sende -Empfangseinheiten eine Signaleingabevorrichtung 19 zur Eingabe von Parametern integriert werden. Ein Benutzer kann zur Signaleingabe beispielsweise eine Taste der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 drücken oder einen Code mit einer Kamera 20 der mobilen Sende-Empfangseinheit aufnehmen. Die Signaleingabevorrichtung 19 kann allgemein eine Sensor, insbesondere Lichtsensor, IR-Sensor, Temperatursensor, Drucksensor, insbesondere auch Taster oder Schalter, Geräuschsensor, z.B. Mikrophon oder Ultraschallsensor, oder Sensor für andere elektrische, magnetische oder elektromagnetische Signale etc. sein.

Wie in den eingangs aufgeführten Patentanmeldungen der Anmelderin beispielhaft beschrieben ist, kann die Bereitstellung von mobilen Sende-Empfangseinheiten in der Fertigung viel-fältig genutzt werden.

Fig. 1 verdeutlicht ferner schematisch, dass im Fertigungssteuerungssystem 1 Bearbeitungspläne 37 digital abgelegt sind, in denen jeweils Auftragsinformation zur industriellen Bearbeitung von Bearbeitungsplan- spezifischen Werkstücken hinterlegt ist. Ein Bearbeitungsplan 37 umfasst allgemein Auftragsinformation, die beispielsweise in Form von Geometriedatensätzen 37A der dem Auftrag zugrundeliegenden Werkstücke und/oder einem den Auftrag identifizierenden Codierungsdatensatz 37B vorliegt. Ferner kann der Bearbeitungsplan 37 einen oder mehrere Bearbeitungs- und Werkstückparameter der Werkstücke sowie einen digitalen Bearbeitungszeitplan 37C des Auftrags umfassen. Diese Daten können auch einzeln, in Kombina-

tion oder alle auf der Anzeige 17 der mobilen Sende-Empfangseinheit angezeigt werden. Zusätzlich können weitere Informationen 37', 37", 37"' - z. B. über Status, Material, Auftrag, Kunden, Anzahl der Teile, Fertigungsprozessschritte, insbesondere den aktuellen Fertigungsprozessschritt und/oder den nächsten Fertigungsprozessschritt, Fehlermeldung etc. angezeigt werden.

Überdies sind in Fig. 1 Positionsdatensätze 39 angedeutet, die mit einem oder mehreren Ortungssystem für die mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 erfasst wurden.

In Fig. 1 wird ferner schematisch verdeutlicht, wie das Innenraum-Ortungssystem 5 mit mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 betrieben werden kann, die hinsichtlich ihres Energieverbrauchs ansteuerbar sind. Das Innenraum-Ortungssystem 5 umfasst:

- eine Analyseeinheit 11 ,

- mobile Sende-Empfangseinheiten 15 mit jeweils einem Positionssignalmodul 61, - eine Energieverbrauchssteuerungseinheit (mit in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 einem Energiebedarferkennungsmodul 69A in der Analyseeinheit 11 und einem Energieverbrauchssteuerungsmodul 69B in einer mobilen Sende-Empfangseinheiten 15) und

- optional stationäre Sende-Empfangseinheiten 13.

Wie z. B. in Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert wurde, kann einer mobilen Sende-Empfangseinheit 15 im Rahmen von Prozessabläufen jeweils ein Objekt (wie ein Transportwagen oder eine Untergruppe von Objekten wie Werkstücke eines Auftrags) räumlich zugeordnet werden, sodass die Position der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 Ortsinformation für das zugeordnete Objekt darstellt. Eine mobile Sende-Empfangseinheit 15 erlaubt es so, das zugeordnete Objekt (die Untergruppe von Objekten) nachzuverfolgen, wenn dieses sich eigenständig oder angetrieben im dreidimensionalen Raum (in einer oder in mehreren Dimensionen) bewegt.

Die Objekte können allgemein aus einer Gruppe von beweglichen Objekten stammen, wie sie im Rahmen der industriellen Fertigung von Werkstücken in Produktionsstätten vorliegen. Die Gruppe von Objekten umfasst somit beispielsweise Werkstücke, Transportmittel für Werkstücke, mobile Werkzeugmaschinen, ein mobiles Werkzeug und an der Fertigung beteiligte Werker.

Die Positionssignalmodule 61 der mobilen Sende -Empfangseinheiten 15 dienen der Innenraum-Ortung. Ein Positionssignalmodul 61 wird in einem Ortungsmodus zum Empfangen, Verarbeiten, Generieren und Aussenden von elektromagnetischen Signalen 63 betrieben, falls die zugehörige mobile Sende-Empfangseinheit 15 zur Bestimmung der Position mindestens einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 im dreidimensionalen Raum in Rahmen der Innenraum-Ortung beitragen soll. Die mobile Sende-Empfangseinheit, deren Position zu bestimmen ist, wird hierin auch als die zu ortende mobile Sende-Empfangseinheit bezeichnet.

Mit Generieren von elektromagnetischen Signalen ist hier die Umwandlung von elektrischer Leistung, z. B. von einer Gleichstromleistungsversorgung, insbesondere Batterie oder Akku, in elektromagnetische Signale im Radiofrequenzbereich oder höheren Frequenzen gemeint, die zum Aussenden an weitere mobile Sende-Empfangseinheiten (allgemein zum Kommunizieren) geeignet sind.

Mit Verarbeiten von elektromagnetischen Signalen ist hier das analoge und/oder digitale Umsetzen der elektromagnetischen Signale in Information gemeint, die gespeichert und/oder weiter verarbeitet werden kann und zu weiteren Aktionen der mobilen Sende-Empfangseinheiten führen kann.

Die mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 und die stationären Sende-Empfangseinheiten 13 weisen demnach elektronische Schaltkreise und eine elektrische Energieversorgung auf und können ausgelegt sein, Daten, die mit den elektromagnetischen Signalen übertragen werden, zu verarbeiten.

Die Analyseeinheit 11 des Ortungssystems ist dazu ausgebildet ist, in einem Positionsbestimmungsvorgang die Position einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit aus Laufzeiten der elektromagnetischen Signale 63 zwischen der zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit und anderen Sende-Empfangseinheiten zu bestimmen. Dabei können die anderen Sende-Empfangseinheiten eine oder mehrere mobile Sende-Empfangseinheiten 15 umfassen, die sich zumindest vorübergehend für den Positionsbestimmungsvorgang nicht im Raum bewegen. Ferner können die anderen Sende-Empfangseinheiten stationäre Sende-Empfangseinheiten 13 umfassen, die fest in der Fertigungshalle installiert sind. Der Positionsbestimmungsvorgang dient beispielsweise dazu ein Zielobjekt aus der Gruppe von Objekten,

dem die zu ortende mobile Sende -Empfangseinheit zugeordnet ist, in seiner Bewegung in der Fertigungshalle zu folgen.

Die Energieverbrauchssteuerungseinheit des Innenraum-Ortungssystems 5 ist nun dazu aus-gebildet, die mobilen Sende -Empfangseinheiten 15 hinsichtlich ihres Energieverbrauchs anzusteuern. Insbesondere ist sie dazu ausgebildet, ein Steuerungssignal 61 A zur Deaktivierung des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls 61 an eine der mobilen Sende -Empfangseinheiten 15 auszugeben. Nach der Deaktivierung des Ortungsmodus kann sich das Positionssignalmodul 61 beispielsweise in einem Stand-by-Modus befinden oder es kann ganz ausgeschaltet sein. Die Deaktivierung reduziert den Energieverbrauch der mobilen Sende - Empfangseinheit 15 und wird insbesondere dann durchgeführt, wenn ein Mitwirken der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 an Positionsbestimmungsvorgängen vorrübergehend nicht erforderlich ist.

Dabei können die Positionsbestimmungsvorgänge die Bestimmung der Position der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 betreffen, deren Ortungsmodus deaktiviert wurde, da die ihr zugeordneten Werkstücke beispielsweise für einen späteren Verarbeitungsschritt zwischengelagert werden. Alternativ können die Positionsbestimmungsvorgänge die Bestimmung der Position einer anderen mobilen Sende-Empfangseinheit 15 betreffen und die mobile Sende-Empfangseinheit 15, deren Ortungsmodus deaktiviert wurde, ist beispielsweise zu weit entfernt oder bewegt sich gerade selbst, so dass sie nicht für Positionsbestimmungsvorgänge verwendet werden kann.

Ferner ist die Energieverbrauchssteuerungseinheit des Innenraum-Ortungssystems 5 dazu aus-gebildet, ein Steuerungssignal 61B zur Aktivierung des Ortungsmodus des Positionssignalmoduls 61 aus dem deaktivierten Zustand auszugeben, wenn die Analyseeinheit 11 ein Mitwirken der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 bei einem Positionsbestimmungsvorgang anfordert. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn die Position der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 selbst bestimmt werden soll. Alternativ kann ein Beitrag zu einem Positi-onsbestimmungsvorgang vorteilhaft sein, wenn sich die mobile Sende-Empfangseinheit 15 in der Nähe einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheit befindet.

In einigen Ausführungsformen ist ein Positionssignalmodul 61 als Teil eines auf "Ultra Wide Band (UWB)"-Technologie basierenden Ortungssystems ausgebildet.

Das Positionssignalmodul 61 ist mit einer Energiequelle 67A der zugehörigen Sende-Empfangseinheit 15 verbunden, von der es Energie für den Betrieb des (insbesondere UWB-) Ortungsmodus erhält. Insbesondere kann das Positionssignalmodul 61 selbst die Energiequel-le, beispielsweise einen aufladbaren Akku, umfassen.

Ferner kann ein Positionssignalmodul 61 eine Signalempfangseinheit 62A, eine Signalsendeeinheit 62B und ein Antennensystem 62C zum Empfangen und Abstrahlen von (insbesondere UWB-) Signalen aufweisen.

Ferner kann ein Positionssignalmodul 61 eine Signalverarbeitungseinheit 67B aufweisen, die dazu eingerichtet ist, empfangene (insbesondere UWB-) Signale zu verarbeiten und die Ab-strahlung von (insbesondere UWB-) Signalen zu veranlassen sowie Zeitverzögerungen zwischen empfangenen und gesendeten (insbesondere UWB-) Signalen 63 einzustellen.

Die Energieverbrauchssteuerungseinheit kann beispielsweise als Teil eines auf "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Funktechnik basierenden Kommunikationssystems ausgebildet sein. Es umfasst z. B. BLE-Sendeeinheiten 71 in der Produktionsstätte und BLE-Empfangseinheiten in den Sende-Empfangseinheiten und ist u.a. dazu ausgebildet, mit niedrigem Energiebedarf auf der Empfangsseite eine Kommunikation und optional auch eine Ortung der BLE-Empfangseinheit zu ermöglichen.

Die Energieverbrauchssteuerungseinheit kann allgemein als Teil eines auf Niedrigenergiesystem-Funktechnik, insbesondere "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Funktechnik, basierenden Kommunikationssystems ausgebildet sein. Es umfasst z. B. Niedrigenergiesystem-Sender einheiten 71, insbesondere BLE-Sendeeinheiten, die in der Produktionsstätte angeordnet sind, insbesondere stationär montiert sind. Ferner umfasst die Energieverbrauchssteuerungseinheit Niedrigenergiesystem-Empfangseinheiten, insbesondere BLE-Empfangseinheiten, die jeweils in einer mobilen Sende-Empfangseinheit 15, 15A, 15B ange-ordnet sind.

Mit einem auf Niedrigenergiesystem-Funktechnik basierendem Kommunikationssystem ist ein Kommunikationssystem gemeint, das gegenüber Kommunikationssystemen mit herkömmlicher Funktechnik dazu ausgerüstet ist, um mit deutlich niedrigerem Energiebedarf als z. B. eine UWB -Kommunikation zu arbeiten. Dabei kann das Kommunikationssystem ein Steuerungssystem oder Komponenten eines Steuerungssystems (insbesondere von Mobileinheiten) in einen Niedrigenergiemodus versetzen, in dem weniger Rechenleistung eingesetzt wird als im Normalbetrieb, also z. B. um den Faktor 10 oder 100 weniger Energie verbraucht wird. Dabei kan es jedoch schnell, z. B. innerhalb einer oder weniger Millisekunden, wieder in den normalen Betriebsmodus wechseln. Ein Funksystem des auf einer Niedrigenergiesystem-Funktechnik basierenden Kommunikationssystems kann bei Frequenzen zwischen 400 kHz und 5 MHz arbeiten. Es kann für eine Reichweite von einigen Metern bis zu einigen 10 Metern ausgelegt sein.

Zudem ist das Kommunikationssystems dazu ausgelegt, auch die Sende- und oder Empfangseinheiten ein und auszuschalten und/oder diese in einen Niedrigenergiemodus oder mehrere Modi mit gestaffeltem Energieverbrauch zu versetzen, um effektiv Energie zu sparen.

Ein möglicher Modus könnte dabei sein, die Sendeeinheit ganz von der Energieversorgung zu trennen oder sie in einen Modus mit sehr geringem Energieverbrauch zu versetzen, so dass sie z. B. nicht mehr senden kann. Zugleich kann die Empfangseinheit in einem niedrigen Energieverbrauchsmodus gehalten werden. In diesem kann sie dazu eingerichtet sein, Signale zu empfangen, die ein Steuerungssystem oder das Kommunikationssystem von einem Betrieb im Niedrigenergiemodus umschalten kann in einen Energiemodus, in dem es wieder Signale aus senden kann, wie insbesondere in den Normalbetriebsmodus. In derartigen Konfigurationen ist das auf Niedrigenergiesystem-Funktechnik basierende Kommunikationssystem in der Lage, über Empfangseinheit aufgeweckt zu werden.

Mit anderen Worten sind Mobileinheiten, die sich in einem Niedrigenergieaufnahmemodus befinden, mit der Niedrigenergiesystem-Funktechnik aufweckbar. Sie sind somit z. B. im Fall, dass eine Mobileinheit für den Bediener aus dem Sichtfeld verloren gegangen ist, auch leichter wieder auffindbar.

Die Niedrigenergiesystem-Empfangseinheit einer mobilen Sende-Empfangseinheit ist derart eingerichtet, dass es einen niedrigeren Energiebedarf als die Signalempfangseinheit 62A des Positionssignalmoduls 61 der zugehörigen mobilen Sende-Empfangseinheit aufweist. Üblicherweise weist z. B. die "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Funktechnik einen geringeren Energiebedarf auf als die "Ultra Wide Band (UWB)"-Technologie.

In einigen Ausführungsformen hat die Energieverbrauchssteuerungseinheit Zugriff auf die Positionsdatensätze der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 und einen digitalen Lageplan 25 (siehe Fig. 4) der Produktionsstätte. In dem Lageplan 25 ist z. B. mindestens eine Deakti-vierungszone definiert. Die Energieverbrauchssteuerungseinheit kann dazu ausgebildet sein, das Steuerungssignal zur Deaktivierung des Ortungsmodus an diejenigen mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 auszugeben, für die ein Positionsübergang von außerhalb der mindestens einen Deaktivierungszone in die mindestens eine Deaktivierungszone erfasst wird.

In einigen Ausführungsformen hat die Energieverbrauchssteuerungseinheit Zugriff auf einen digitalen Einsatzzeitplan 37C, der in einem Bearbeitungsplan einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 abgelegt ist. In dem Einsatzzeitplan 37C ist z. B. ein Deaktivierungs-zeitfenster definiert. Die Energieverbrauchssteuerungseinheit kann dazu ausgebildet sein, das Steuerungssignal zur Deaktivierung des Ortungsmodus an die mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 auszugeben, deren Deaktivierungszeitfenster eintritt.

Die Energieverbrauchssteuerungseinheit kann ein Energiebedarferkennungsmodul 69A und Energieverbrauchssteuerungsmodule 69B in den mobilen Sende-Empfangseinheiten aufweisen. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt wird, ist das Energiebedarferkennungsmodul 69A in der Analyseeinheit 11 angeordnet/ausgebildet. Das Energiebedarf erkennungsmodul 69 A kann alternativ auch Teil einer der (mobilen oder stationären) Sende-Empfangseinheiten 15 sein.

Das Energiebedarferkennungsmodul 69A ist dazu ausgebildet, Positionsinformationen der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 und/oder Zustandsinformationen der mobilen Sende -Empfangseinheiten 15 hinsichtlich eines benötigten Mitwirkens der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 an einem Positionsbestimmungsvorgang auszuwerten. Ferner umfasst das Energiebedarferkennungsmodul 69A die Sendeeinheiten 71 , die dazu ausgebildet sind, ein Schaltsignal 71 A an das Energieverbrauchssteuerungsmodul 69B auszugeben. Das Schaltsignal 71 A bewirkt seinerseits die Erzeugung der Steuerungssignale zur Deaktivierung oder Ak-tivierung des Ortungsmodus der mobilen Sende-Empfangseinheit 15.

Insbesondere kann das Energiebedarferkennungsmodul 69A als Sendeeinheit eines auf "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Funktechnik basierenden Kommunikationssystems zum Ausgeben eines BLE-Schaltsignals ausgebildet sein. Die Energieverbrauchssteuerungsmodule 69B kön- nen Empfangseinheiten des auf "Bluetooth Low Energy"-Funktechnik basierenden Kommunikationssystems umfassen, die zum Empfangen des BLE-Schaltsignals jeweils in einer mobilen Sende-Empfangseinheit ausgebildet sind.

Wie ferner in Fig. 1 beispielhaft angedeutet ist, kann eine der mobilen Sende - Empfangseinheiten 15 ein Sensormodul 73 aufweisen. Das Sensormodul 73 kann separat oder insbesondere auch als ein Teil der Energieverbrauchssteuerungseinheit ausgebildet sein. Das Sensormodul 73 ist dazu eingerichtet, ein Zustandssignal zur Abgabe an die Energieverbrauchssteuerungseinheit zu erzeugen, wenn ein Zustand der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 erfasst wird, bei dem eine Positionsbestimmung der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 nicht erforderlich ist oder bei dem ein Beitrag der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 zur Positionsbestimmung nicht möglich ist.

Beispielsweise kann das Sensormodul 73 ein Zustandssignal 75A an das Energieverbrauchs-Steuerungsmodul 69B abgeben, damit dieses dann das Steuerungssignal 61 A zur Deaktivie-rung des Ortungsmodus ausgibt. Alternativ kann das Zustandssignal an das Energiebedarferkennungsmodul 69A oder die Analyseeinheit ausgeben werden, die es bei der Auswertung hinsichtlich des einzustellenden Betriebsmodus der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 berücksichtigt.

Das Sensormodul 73 kann einen oder mehrere Sensoren 73 A, wie ein Beschleunigungssensor, ein Lagesensor, ein Magnetsensor, ein lichtempfindlicher, temperaturempfindlicher, schallwellenempfindlicher Sensor, ein Barometer-Sensor und/oder ein Sensor zum Detektieren von elektrischen oder elektromagnetischen Signalen, umfassen. Die Sensoren 73A können insbe-sondere als MEMS-basierte Sensoren ausgebildet sein und mit einer Signalauswerteeinheit 73B des Sensormoduls 73 verbunden sein. Das Sensormodul 73 kann beispielsweise zum Erfassen eines räumlich stationären Ruhezustands der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 ausgebildet sein, wobei es nach Erfassen des räumlich stationären Ruhezustands das Zustandssignal 75 ausgibt.

Ferner kann eine mobilen Sende-Empfangseinheit 15 eines oder mehrere der folgenden Module umfassen: ein "Global Positioning System (GPS)"-Modul, ein Wiegezellen-Module, ein Temperatursensor-Modul, ein Feuchtigkeitssensor-Modul, ein Helligkeitssensor-Modul, ein Vibrationssensor-Modul, ein Hall-Sensor-Modul zur Magnetfeldmessung für eine Werkstück- Identifikation, ein Wirbelstrommessmodul für eine Werkstückidentifikation, ein Vitalfunkti-onssensor-Modul, ein Nahfeldkommunikationsmodul, ein Lichtsignal-Modul, ein Rauchmelder-Modul und/oder ein Display-Modul. Diese Module können ebenfalls von der Energieverbrauchssteuerungseinheit über Steuerungssignale deaktiviert oder aktiviert werden, um Ener-gie zu sparen.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht eines digitalen Lageplans 25 einer beispielhaften Fertigungshalle mit mehreren Arbeitsstationen und Werkzeugmaschinen 7. Beispiele für Werkzeugmaschinen 7 in der Metall-und Metallverarbeitung sind Schneid-, insbesondere Laserschneidmaschinen, Stanz-, Schleif-, Biegemaschinen etc. Man erkennt in Fig. 4 mehrere stationär montierte Sen-de-Empfangseinheiten 13 (Anchors) und mehrere momentane Positionen von mobilen Sende-Empfangseinheiten 15.

Beispielhaft ist im Lageplan 25 ein zu einem sehr geringen Grad vernetzter Arbeitsplatz 26A gezeigt, wie beispielsweise ein Handarbeitsplatz mit einfachen Maschinen, z. B. zum Bohren, Sägen, Fräsen, Biegen, der keine Vernetzung oder nur eine Vernetzung über ein Überwachungssystem aufweist.

Ferner erkennt man in Fig. 4 einen Lagerbereich 26B, in dem Werkstücke, Transportmittel und diesen zugeordnete mobile Sende-Empfangseinheiten 15 für einen Zeitraum zwischengelagert werden können.

Der Arbeitsplatz 26A und der Lagerbereich 26B sind Beispiele für Deaktivierungszonen, in denen mobile Sende-Empfangseinheiten bevorzugt den Ortungsmodus zum Energiesparen deaktivieren.

Ferner erkennt man im Lageplan 25 (virtuelle - digital eingerichtete) Zonen 27 und (virtuelle - digital eingerichtete) Schranken 29. Die Zonen 27 und Schranken 29 wurden von einem Bediener hinsichtlich der Benutzung der Werkzeugmaschinen 7 und zugehöriger Arbeitsab-läufe definiert. Die Schranken 29 erstrecken sich räumlich (beispielsweise linear) in der Fertigungshalle und definieren Grenzen, deren Übertreten durch eine mobile Sende-Empfangseinheit spezifische Aktionen auslösen kann. Den Zonen 27 und Schranken 29 können allgemein Werkstück-spezifische bzw. Gegenstand/Bediener-spezifische Eigenschaften zugeordnet werden.

Mit dem UWB-Ortungssystem können die Positionen der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 im Lageplan 25 angezeigt werden und ihre Lage bezüglich der Deaktivierungszonen, der Zonen 27 und der Schranken 29 zu Steuerungszwecken bei der Bearbeitung von Werkstücken genutzt werden.

Ist das UWB-Ortungssystem im UWB-Ortungsmodus, kann ein Abgleich der bestimmten Position einer mobilen Sende -Empfangseinheit mit den Deaktivierungszonen, den Zonen 27 und den Schranken 29 entsprechende Aktionen wie eine Deaktivierung des UWB-Ortungsmodus auslösen.

Im Bereich der Deaktivierungszonen, der Zonen 27 und der Schranken 29 können in der Fertigungshalle ferner Sendeeinheiten 71 eines auf "Bluetooth Low Energy (BLE)"-Funktechnik basierenden Kommunikationssystems vorgesehen werden. Die Sendeeinheiten 71 sind Teil der Energieverbrauchssteuerungseinheit und können mit in den Energieverbrauchssteuerungsmodulen 69B vorgesehenen BLE-Empfangseinheiten der mobilen Sende-Empfangseinheiten 15 kommunizieren. Insbesondere sind die Sendeeinheiten 71 dazu ausgebildet, Schaltsignale 71 A an ein Energieverbrauchssteuerungsmodul 69B auszugeben, sodass dieses das Steuerungssignal 61 A zur Deaktivierung oder das Steuerungssignal 61B zur Akti-vierung des Ortungsmodus der mobilen Sende-Empfangseinheit 15 erzeugt.

In einem im Lageplan 25 eingezeichneten Steuerungsbereich 30 ist die Lage einer Fertigungs-steuerungseinrichtung des Fertigungssteuerungssystems 1 angedeutet. Im Steuerungsbereich 30 kann sich die Analyseeinheit 11 befinden sowie Komponenten/Steuerungsprotokolle des Energiebedarferkennungsmoduls. Im Steuerungsbereich 30 kann sich auch eine Datenverarbeitungsvorrichtung 30A (z. B. ein PC) mit einem Bildschirm (Monitor) befinden, auf dem z. B. der in Fig. 4 dargestellte digitale Lageplan 25 angezeigt wird.

FIG. 5 zeigt in einem Flussdiagramm beispielhaft Verfahrensschritte zur Verdeutlichung einer mit einem Innenraum-Ortungssystem unterstützten Fertigung.

Für das Verfahren wird entsprechend eine wie zuvor beschriebene Innenraum-Ortung bereitgestellt. Zum Beispiel werden im Schritt 81 mehrere mobile Sende-Empfangseinheiten 15 bereitgestellt, denen im Rahmen von Prozessabläufen jeweils ein Objekt aus einer Gruppe von Objekten räumlich derart zugeordnet ist. Die Objekte sind eigenständig oder angetrieben im dreidimensionalen Raum in einer oder in mehreren Dimensionen beweglich. Aufgrund einer räumlichen Zuordnung stellen die Position einer mobilen Sende-Empfangseinheit Ortsinformation für das zugeordnete Objekt dar.

Jede der mobilen Sende-Empfangseinheiten weist ein Positionssignalmodul auf, das in einem Ortungsmodus zum Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen für die Bestimmung der Position mindestens einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten im dreidimensionalen Raum betreibbar ist.

Wie zuvor erläutert wurde, wird, wenn ein Mitwirken einer mobilen Sende-Empfangseinheit an Positionsbestimmungsvorgängen nicht erforderlich ist, im Schritt 83A der Ortungsmodus des Positionssignalmoduls der entsprechenden mobilen Sende-Empfangseinheit deaktiviert. Dadurch kann der Energieverbrauch der mindestens einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten reduziert werden.

Wenn dagegen ein Positionsbestimmungsvorgang ein Mitwirken einer mobilen Sende-Empfangseinheit 15 erfordert, wird in Schritt 83B der Ortungsmodus des Positionssignalmoduls der entsprechenden mobilen Sende-Empfangseinheit aus dem deaktivierten Zustand akti-viert.

Eine weitere Sequenz von Schritten des Verfahrens umfasst beispielsweise:

- ein Durchführen eines Positionsbestimmungsvorgangs (Schritt 85A), bei dem aus Laufzeiten der elektromagnetischen Signale zwischen den mobilen Sende-Empfangseinheiten die Positi-on einer zu ortenden mobilen Sende-Empfangseinheiten bestimmt wird.

- ein Abgleichen (Schritt 85B) der bestimmten Position mit einem digitalen Lageplan 25 einer Produktionsstätte, in dem eine Deaktivierungszone definiert ist.

- ein Ausgeben

des Steuerungssignals zur Deaktivierung des Ortungsmodus an die eine der mobilen Sende-Empfangseinheiten bei Erfassen eines Positionsübergangs der einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten von außerhalb einer Deaktivierungszone in die entsprechende Deaktivierungszone oder

des Steuerungssignals zur Aktivierung des Ortungsmodus an die eine der mobilen Sende-Empfangseinheiten bei Erfassen eines Positionsübergangs der einen der mobilen Sen- de-Empfangseinheiten von innerhalb der mindestens einen Deaktivierungszone aus der mindestens eine Deaktivierungszone heraus.

In einer weiteren Sequenz von Schritten des Verfahrens kann ein digitaler Einsatzzeitplan bereitgestellt werden, in dem ein Deaktivierungszeitfenster abgelegt ist, und das Steuerungssignal zur Deaktivierung des Ortungsmodus wird an die entsprechende mobile Sende-Empfangseinheit beim zeitlichen Eintritt in das Deaktivierungszeitfenster ausgegeben.

In einer weiteren Sequenz von Schritten des Verfahrens kann ein Zustandssignal erzeugt wer-den, wenn ein Zustand einer der mobilen Sende-Empfangseinheiten erfasst wird, bei dem eine Positionsbestimmung der einen der mobilen Sende-Empfangseinheiten nicht erforderlich ist, und das Steuerungssignal zur Deaktivierung des Ortungsmodus kann an diejenige der mobilen Sende-Empfangseinheiten ausgegeben werden, für die das Zustandssignal erzeugt wurde.

Die zuvor beschriebenen Sensoren und Funktionen auf einer mobilen Sende-Empfangseinheit können beispielsweise durch die Fertigungssteuerung aktiviert oder deaktiviert werden.

Üblicherweise wird die Elektronik der mobilen Sende-Empfangseinheit mit einer Batterie oder einem Akku betrieben. Ein Akku kann durch nach außen geführte Kontakte oder kontakt-los, z. B. induktiv geladen werden. Beides kann so erfolgen, dass die mobile Sende-Empfangseinheit zum Schutz vor Feuchtigkeit und Umwelteinflüssen ein dicht umschließendes Gehäuse aufweist. Die mobile Sende-Empfangseinheit kann ferner eine Vorrichtung zum Laden der Akkus aufweisen, die Energie aus Umwelteinflüssen gewinnt, z. B. dem sogenannten„energy harvesting" aus Temperaturunterschieden zwischen Ober- und Unterseite, aus schnellen Bewegungen wie Vibrationen oder Stöße oder aus vorhandenen elektromagnetischen Wellen (z. B. Solar).

Damit die Batterie oder der Akku sparsam betrieben wird, kann die mobile Sende-Empfangseinheit einen Stand-by-Modus einnehmen, in dem sie z. B. kein UWB-Signal mehr sendet und/oder den Empfang deaktiviert. In einigen Ausführungsformen kann sie den Stand-by-Modus selbständig verlassen. Beispielsweise kann sie so, wenn sie bewegt wurde, der Fertigungssteuerung einen neuen Ort übermitteln.

Allgemein können einzelne oder mehrere der beschriebenen Sensoren einzeln für sich oder in Kombination für derartige Steuerungsverfahren genutzt werden. Insbesondere sind die Sensoren zur Lage- und Beschleunigungsdetektion zur Ansteuerung derartiger Wechsel im Betriebsmodus geeignet.

In einigen Ausführungsformen kann die mobile Sende -Empfangseinheit ein Gehäuse aus einem der folgenden Materialien oder einer Kombination daraus aufweisen: Kunststoff, Metall und Gummi. Das Gehäuse kann ferner an seinen Ecken und/oder Kanten zum Schutz vor Beschädigung ein federndes Material wie Gummi aufweisen. Letzteres kann auch zum Schutz vor einem Abrutschen z. B. beim Transport dienen.

Im Ortungssystem können je nach Anwendung aktive oder inaktive Mobileinheiten (mobile Sende-Empfangseinheiten) eingesetzt werden. Aktive Mobileinheiten teilen permanent in einer gewünschten Wiederholrate zyklisch ihre Position dem Fertigungssteuerungssystem mit. Allgemein werden aktive, wiederholt (periodisch) emittierende Sender auch als "beacon"

(Leuchtfeuer) bezeichnet. Dagegen nimmt eine inaktive Mobileinheit zeitweise nicht an einer Ortserkennung teil. Dies kann zum Beispiel dann der Fall sein, wenn der letzte mutmaßliche Standort der Mobileinheit bekannt ist, das zugeordnete Werkstück für einen längeren Zeitraum eingelagert wird, eine Auftragsbearbeitung ausgesetzt wird oder längere Liegezeiten zwischen Bearbeitungsvorgängen zu erwarten sind.

Für die Überwachung derartiger Zustände können in der Mobileinheit vorgesehene Sensoren wie ein Beschleunigungssensor, ein Lagesensor oder ein Schallsensor eingesetzt werden. Allgemein kann ein Wechsel vom inaktiven in den aktiven Zustand durch (digitale) Signale oder manuelle Manipulation ausgelöst werden. Eine manuelle Manipulation kann beispielsweise durch eine gezielte Erschütterung der Mobileinheit (z. B. manuelles Schütteln) oder durch den Beginn des Transports des Werkstücks (Transfer durch eine Schranke 29, siehe Fig. 4) erfolgen. Für aktive Mobileinheiten können Mobileinheit-spezifisch beliebige Wiederholraten definiert werden. Mit Regelwerken können hier entsprechend der Kontext-Informationen sinn-volle Verhaltensmuster für jede Mobileinheit bzw. das zugeordnete Werkstück oder einen Gegenstand definiert werden. Kontext-Informationen können beispielsweise eine Zonen-Zugehörigkeit, zuletzt passierte räumliche Schranken, einen jeweils aktiven Bearbeitungsvorgang, ein aktuelles Zeitfenster (Tag/Nacht/Wochentag) und eine spezifische Tag-Familie umfassen.

Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Be-reichsangabe.