(57)【要約】【課題】操作可能性又は修理可能性が改善され、特にプラントの休止時間を低減させることができる、プラントを提供する。【解決手段】３次元の物体を付加製造する装置を備えるプラントにおいて、プラントの構成要素に関する構成要素データを判定する判定ユニットを有し、構成要素データを記憶するためのデータ記憶部が設けられ、装置は、構成要素データに基づいて構成要素を製造し、装置を制御する制御ユニットを有し、データ記憶部内に記憶された対応する構成要素データに基づいて、保守パラメータに応じて、構成要素が造形され、制御ユニットは、保守パラメータを判定し、保守パラメータは、現在動作可能な構成要素が動作不良を起こす確率を示し、制御ユニットは、保守パラメータに基づいて、確率が所定値を超える保守パラメータに対応する構成要素が付加製造されるように、保守パラメータに応じて装置を制御する。【選択図】図２
2020147047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー源（５）によって固化することができる造形材料（４）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（３）を付加製造する少なくとも１つの装置（２）を備えるプラント（１）であって、少なくとも１つの動作可能な構成要素（７、１２〜１４）を備えるプラント（１）において、前記プラント（１）の少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）に関する構成要素データを判定するように適合された判定ユニット（９）を有し、前記構成要素データを記憶するためのデータ記憶部（１０）が設けられ、前記少なくとも１つの装置（２）は、前記構成要素データに基づいて前記少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）を製造するように適合され、
前記少なくとも１つの装置（２）を制御するように適合された制御ユニット（１１）を有し、前記データ記憶部（１０）内に記憶された対応する構成要素データに基づいて、少なくとも１つの保守パラメータに応じて、少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）が造形され、
前記制御ユニット（１１）は、前記少なくとも１つの保守パラメータを判定するように適合され、
前記保守パラメータは、現在動作可能な前記少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）が動作不良を起こしまたは動作不能になる確率を示し、前記制御ユニット（１１）は、前記保守パラメータに基づいて、前記確率が所定値を超える保守パラメータに対応する前記構成要素（７、１２〜１４）が付加製造されるように、前記保守パラメータに応じて前記装置（２）を制御するように適合される、
プラント。
【請求項２】
前記構成要素データは、
少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の少なくとも１つの幾何学的パラメータ、及び／又は、
少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の少なくとも１つの化学的パラメータ、及び／又は、
少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の少なくとも１つの物理的パラメータ、  を含む、
請求項１に記載のプラント。
【請求項３】
前記判定ユニット（９）は、３次元スキャナ、Ｘ線判定要素、触覚判定要素、及び超音波判定要素の少なくとも１つを備える、
請求項１又は請求項２に記載のプラント。
【請求項４】
前記データ記憶部（１０）は、前記判定ユニット（９）を介して判定された構成要素データを記憶するように適合される、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプラント。
【請求項５】
前記少なくとも１つの保守パラメータは、前記プラント（１）の少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の操作可能性に関する、
請求項１に記載のプラント。
【請求項６】
前記制御ユニット（１１）は、前記保守パラメータに応じて前記少なくとも１つの装置（２）を制御するように適合され、前記装置（２）は、前記保守パラメータに応じて少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）を製造するために使用される、
請求項１又は請求項５に記載のプラント。
【請求項７】
前記制御ユニット（１１）は、前記データ記憶部（１０）内に記憶された構成要素データを変更するように適合される、
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のプラント。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のプラント向けの付加製造装置（２）であって、前記装置（２）は、前記プラントの少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）に関する構成要素データを含むデータ記憶部（１０）に接続されており又は接続可能であり、前記少なくとも１つの装置（２）は、前記構成要素データに基づいて前記少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）を製造するように適合される、
装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のプラント向けの付加製造装置（２）であって、前記装置（２）は、判定ユニット（９）に接続されており又は接続可能であり、前記判定ユニット（９）は、好ましくは前記装置（２）内に一体化されており、前記プラント（１）及び／又は前記装置（２）の少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）に関する構成要素データを判定するように適合され、前記構成要素データを記憶するためのデータ記憶部（１０）が設けられ、前記少なくとも１つの装置（２）は、前記構成要素データに基づいて前記少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）を製造するように適合される、
装置。
【請求項１０】
エネルギー源（５）によって固化することができる造形材料（４）の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（３）を付加製造する少なくとも１つの請求項８または請求項９に記載の装置（２）を備えるプラント（１）を動作させる方法であって、前記プラント（１）は、少なくとも１つの動作可能な構成要素（７、１２〜１４）を備え、前記プラント（１）の少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）に関する構成要素データが、データ記憶部（１０）内に記憶され、前記少なくとも１つの装置（２）は、前記構成要素データに基づいて前記少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）を製造するために使用される、
方法。
【請求項１１】
前記プラントの少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の構成要素データが判定され、データ記憶部（１０）内に記憶され、前記少なくとも１つの装置（２）を介して、保守パラメータに応じて、対応する構成要素（７、１２〜１４）が付加製造される、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記保守パラメータは、前記プラント（１）の少なくとも１つの構成要素（７、１２〜１４）の操作可能性に関する、
請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プラント（１）の対応する構成要素（７、１２〜１４）が動作不能になり且つ／又は動作不能であると判定された場合、前記構成要素データに基づいて、前記少なくとも１つの装置（２）を介して、前記プラント（１）の構成要素（７、１２〜１４）が自動的に製造される、
請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する少なくとも１つの装置を備えるプラントに関し、このプラントは、少なくとも１つの動作可能な構成要素を備える。
【０００２】
したがって、本発明は、３次元の物体を付加製造する１つ又は複数の装置を備えるプラントに関し、このプラントは、任意の数の他の装置をさらに備えることができ、これらの他の装置は、必ずしも付加製造のために設けられたものではなく、たとえば製造装置、たとえば生産ラインに制限されるものではない。したがって、プラントは、少なくとも１つの動作可能な構成要素を備え、この構成要素は、３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置の構成要素、又はプラントの他の任意の構成要素、たとえば生産ラインなどのプラントの製造装置の技術的構成要素とすることができる。
【背景技術】
【０００３】
１つ又は複数の装置を備えるそのようなプラントは、従来技術から概して知られている。典型的には、プラントに割り当てられたこれらの装置はそれぞれ、それぞれの装置の動作中に使用される複数の（技術的）構成要素を備える。装置の動作のため、プラントのいくつかの構成要素又は少なくとも１つの構成要素のサービス寿命又は工具寿命がそれぞれ制限されることがある。したがって、プラントの少なくとも１つの構成要素は、たとえばプラントの動作中に生じる摩耗のため、動作不良又は障害を起こす可能性がある。
【０００４】
従来技術から知られているように、プラントが動作可能であるために、又はプラントが再び動作可能になるためには、障害又は動作不良を受けたそれぞれの構成要素を交換又は修理しなければならない。通常、プラントの操作者は、プラントの動作中に動作不良を起こし又は破損する可能性のある様々な構成要素が保管される構成要素用倉庫又は構成要素用保管庫をそれぞれ維持し、動作不良を起こした構成要素又は破損した構成要素は、倉庫又は保管庫内に保管された対応する構成要素と交換することができる。構成要素は、プラントの寿命全体にわたって市販されていないことが多く、それぞれの構成要素を製造し又はそれぞれの構成要素を個々に製造させる必要がある。それらの場合、構成要素の製造を可能にする構成要素データ、たとえば構成要素の３次元データを提供する必要がある。
【０００５】
それぞれの構成要素データは、常に利用可能であるとは限らず、利用可能な構成要素データは破損している可能性があり、それぞれの構成要素を製造するために補正しなければならない。したがって、構成要素用倉庫を設けること又は構成要素データを取得することによってそれぞれのプラントを動作可能に維持できることを確実にすることは、非常に厄介で時間がかかる可能性がある。さらに、それぞれの構成要素が動作不良又は障害を起こした後、それぞれの構成要素の交換が可能になり又はそれぞれの構成要素が交換されるまでそれぞれ、プラントのそれぞれの装置の休止時間が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、操作可能性又は修理可能性が改善され、特にプラントの休止時間を低減させることができる、プラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明によれば、一態様のプラントによって実現される。
【０００８】
前述したように、本明細書に記載のプラントは、とりわけ、エネルギー源、たとえばエネルギービーム、特にレーザビーム又は電子ビームによって固化することができる粉末状の造形材料（「造形材料」）の層を連続して選択的に層ごとに固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造する少なくとも１つの装置を備える。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、又はポリマー粉末とすることができる。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームとすることができる。それぞれの付加製造装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。別法として、造形材料を連続して層ごとに選択的に固化することは、少なくとも１つの結合材料を介して実行することができる。結合材料は、対応する塗布ユニットによって塗布することができ、たとえば適したエネルギー源、たとえばＵＶ光源によって照射することができる。
【０００９】
付加製造装置は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを備えることができる。
例示的な機能ユニットには、処理チャンバ、処理チャンバ内に配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームによって選択的に照射するように適合された照射デバイス、及び所与の流れ特性、たとえば所与の流れプロファイル、流速などで処理チャンバを通って少なくとも部分的に流れるガス状流体流を生成するように適合された流れ生成デバイスが挙げられる。ガス状流体流は、処理チャンバを通って流れる間に、固化されていない粒子状の造形材料、特に装置の動作中に生成される煙又は煙残留物で充填することが可能である。ガス状流体流は、典型的には不活性であり、すなわち典型的には、不活性ガス、たとえばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。
【００１０】
前述したように、本発明のプラントは、３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置を備え、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって物体を付加製造することができる。言い換えれば、プラントが備える少なくとも１つの装置は、たとえば造形平面内に配置された造形材料の層の選択的レーザ焼結又は選択的レーザ溶融によって、層ごとに連続して３次元の物体を製造することができる。さらに、本発明のプラントは、通常の生産ラインなど、必ずしも付加製造プロセスに適合されている必要のない他の装置、たとえば通常の製造装置を備えることができる。
【００１１】
本発明は、プラントの少なくとも１つの構成要素に関する構成要素データを判定するように適合された判定ユニットが設けられ、構成要素データを記憶するためのデータ記憶部が設けられ、少なくとも１つの装置は、構成要素データに基づいて少なくとも１つの構成要素を製造するように適合されるという概念に基づいている。したがって、プラントの動作中に使用される少なくとも１つの（技術的）構成要素の構成要素データを判定することが可能であり、構成要素データを判定するために、プラントの判定ユニットが使用される。プラントのそれぞれの構成要素の構成要素データが判定された後、この構成要素データは、構成要素データを記憶するために設けられたデータ記憶部内に記憶することができる。次に、３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置は、構成要素データに基づいて少なくとも１つの構成要素を製造するように適合される。それぞれの構成要素は、プラント、たとえばプラントの少なくとも１つの付加製造装置又は別の装置の任意の構成要素とすることができる。
【００１２】
たとえば、プラントの少なくとも１つの動作可能な構成要素が動作不良若しくは障害を起こした場合、又はそれぞれの構成要素の障害が差し迫っている場合、それぞれの構成要素を製造するために、少なくとも１つの付加製造装置が使用される。したがって、このプラントの構成要素を、少なくとも１つの付加製造装置を介して付加製造された構成要素に交換することができる。したがって、プラントの操作者は、プラントの様々な（特にすべての）構成要素が保管される構成要素用倉庫又は構成要素用保管庫を維持する必要はない。また、プラントの障害又は動作不良を起こしている構成要素に対する構成要素データを得る必要もない。代わりに、プラントに割り当てられた少なくとも１つの付加製造装置によって、それぞれの構成要素を製造することができ、付加製造プロセスは、判定ユニットを介して事前に判定され、プラントに割り当てられたデータ記憶部内に記憶されている構成要素データに基づいて実行される。この場合も、動作可能な構成要素は、プラントの任意の構成要素、たとえば３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置又はプラントに割り当てられた任意の他の装置の構成要素とすることができる。
【００１３】
したがって、事前に判定されてデータ記憶部内に記憶されている構成要素データに応じて、プラントの動作不良又は障害を起こしている構成要素を交換するための予備部品として必要とされる新しい構成要素を付加製造することができるため、プラント（又はプラントに割り当てられた少なくとも１つの装置）の休止時間を大幅に低減させることができる。したがって、予備部品の提供が確実になり、プラントの操作者は、構成要素用倉庫又は構成要素用保管庫をそれぞれ維持する必要はない。
【００１４】
構成要素データは、
−  少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの幾何学的パラメータ、及び／又は
−  少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの化学的パラメータ、及び／又は
−  少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの物理的パラメータとすることができ又はそれを含むことができる。
【００１５】
したがって、プラントに割り当てられた判定ユニットを介して判定された構成要素データは、少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの幾何学的パラメータに関する情報を含むことができる。幾何学的パラメータは、たとえば、ＣＡＤデータ（コンピュータ援用設計）などの３次元データに関することができ、好ましくはそれぞれの構成要素の表面及び／又は構造、好ましくは物体の外面及び内部構造など、構成要素の（３次元の）幾何形状を画定することができる。
【００１６】
さらに又は追加として、構成要素データは、少なくとも１つの構成要素の化学的パラメータとすることができ又はそれを含むことができる。化学的パラメータは、構成要素の化学組成、たとえば構成要素が構成される材料を指すことができる。したがって、付加製造プロセスで使用される造形材料の選択を行うことができる。さらに、構成要素データは、少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの物理的パラメータとすることができ又はそれを含むことができる。物理的パラメータは、質量及び／若しくは密度、又は弾性係数などの様々な他の機械的特性など、構成要素の機械的特性に関することができる。構成要素データの判定においてそれぞれのパラメータを考慮することによって、動作不良又は障害を起こしたプラントの少なくとも１つの構成要素の（厳密な）複製品を付加製造することが可能になる。付加製造された構成要素は、破損／動作不良を起こしている構成要素を交換することができ、予備の構成要素は、それぞれの対応するパラメータによって定義される化学的特徴及び／又は幾何学的特徴及び／又は物理的特徴など、元の構成要素のすべての関連する特徴を備える。
【００１７】
プラントに割り当てられた判定ユニットは、少なくとも１つの光学判定要素、特に少なくとも１つの３次元スキャナ、及び／又は少なくとも１つのＸ線判定要素、及び／又は少なくとも１つの触覚判定要素、及び／又は少なくとも１つの音響判定要素、特に超音波判定要素を備えることができる。したがって、構成要素データの判定は、光学及び／又は触覚及び／又は音響により実行することができる。さらに、少なくとも２つの異なる判定方法を組み合わせることが可能であり、たとえば触覚判定などの１つの方法は、構成要素の外形寸法に関し、Ｘ線判定及び／又は超音波判定などの少なくとも１つの判定方法は、たとえば構成要素の内部構造の判定を可能にする。したがって、それぞれの構成要素の幾何形状に関する構成要素データを判定することができる。
【００１８】
したがって、判定ユニットを介してそれぞれの構成要素に対する構成要素データを判定（生成）することが可能であり、構成要素データは、データ記憶部内に記憶することができ、構成要素データがそのために生成された対応する判定された構成要素が、障害を起こしそうな場合、障害を起こした場合、又は動作不良を起こした場合、この構成要素データを使用して付加製造プロセスを制御することができる。
【００１９】
判定ユニットは、それぞれ３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置に接続することができ若しくは接続可能とすることができ、又は付加製造装置の構造内に一体化することができる。好ましくは、プラントの様々な構成要素は、判定ユニットを介して判定され、それに応じて構成要素データが生成される。好ましくは、データ記憶部は、判定ユニットを介して判定された構成要素データを記憶するように適合することができる。したがって、データ記憶部は、それぞれの構成要素、たとえば摩耗のために障害を起こす可能性が高く、周期的に交換しなければならない構成要素に対する構成要素データを記憶することができる。当然ながら、付加製造プロセスを介して、特にハイブリッド付加製造を介して、破損した構成要素を修理することも可能である。したがって、破損した構成要素上へ、構成要素の破損部分を製造することができ、又は付加（ハイブリッド）製造プロセスで造形された対応する部品によって構成要素の破損部分を交換することができる。
【００２０】
さらに、３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置を制御するように適合された制御ユニットを設けることができ、データ記憶部内に記憶された対応する構成要素データに基づいて、少なくとも１つの保守パラメータに応じて、少なくとも１つの構成要素を造形することができる。したがって、保守パラメータに応じて、構成要素を交換する必要があるかどうか及び付加製造装置を介してどの構成要素を製造するべきかを決定することができる。保守パラメータは、プラントの構成要素を交換する必要があるか、それともそれぞれの構成要素が（完全に）動作可能であり、したがって交換する必要はないかを示す。
【００２１】
たとえば、保守パラメータは、少なくとも１つの構成要素が障害を起こす定義された確率を示すことが可能である。したがって、障害を起こした又は動作不良を起こしている構成要素を適当な時期に交換できることを確実にするために、それを上回る（又は下回る）とそれぞれの構成要素の交換が必要であると考えられる保守パラメータに対する定義された値を有することが可能である。
【００２２】
好ましくは、制御ユニットは、少なくとも１つの保守パラメータを判定するように適合することができる。たとえば、保守パラメータを判定するための別個のユニットを有し、この保守パラメータを制御ユニットへ送ることが可能であり、又はそれぞれの構成要素を、制御ユニットの一部であると考えることができる。また、少なくとも１つの保守パラメータを判定するように制御ユニット自体を適合させることも可能である。制御ユニットは、たとえば、それらの保守パラメータに関するプラントの様々な構成要素を監視することができる。これにより、プラントの動作中に構成要素を観察又は監視することが可能になり、プラントのすべての構成要素が少なくとも定義された程度に動作可能なままであることが確実になる。
【００２３】
少なくとも１つの保守パラメータは、好ましくは、プラントの少なくとも１つの構成要素の状態、特に対応する構成要素の操作可能性に関する。したがって、保守パラメータによって、プラントの構成要素が動作可能であるか、それとも構成要素の交換が必要であり又は必要になるかを決定することができる。簡単な例では、保守パラメータは、２つの値のみをとることができ、構成要素は、動作可能である又は動作可能でないと考えることができる。しかし前述したように、保守パラメータはまた、現在動作可能な構成要素が動作不良を起こし又は動作不能になる確率に関する情報を含むことができる。
【００２４】
本発明の別の実施形態によれば、制御ユニットは、保守パラメータに応じて少なくとも１つの付加製造装置を制御するように適合することができ、この装置は、保守パラメータに応じて少なくとも１つの構成要素を製造するために使用することができる。したがって、保守パラメータが、それぞれの構成要素の交換又は修理がそれぞれ必要であり又は必要になることを示す場合、付加製造プロセスを実行して、プラントのそれぞれの構成要素を製造することができる。
【００２５】
好ましくは、保守パラメータは、少なくとも１つの構成要素の差し迫った障害及び／又は実際の障害に関することができ、制御ユニットは、特に少なくとも１つの構成要素の（完全な）障害が発生する前に構成要素が付加製造されるように、保守パラメータに応じて付加製造装置を制御するように適合することができる。この実施形態によれば、保守パラメータは、プラントの少なくとも１つの構成要素の障害、特に差し迫った障害に関することができる。言い換えれば、保守パラメータは、それぞれの構成要素が（近い将来）障害を起こしそうであることを示すことができる。有利には、制御ユニットは、交換する必要のある構成要素が最終的に障害を起こす前に、付加製造プロセスを制御して対応する構成要素を付加製造するように適合することができる。したがって、少なくとも１つの構成要素の差し迫った障害を予測することができ、障害を起こしている構成要素の交換のための対応する構成要素を、構成要素の障害の前に製造することができるため、プラント（又は少なくともプラントのうち障害を起こしている構成要素を含む部分）の休止時間を低減させることができる。したがって、元の構成要素が障害を起こしたとき、交換用の構成要素はすでに利用可能である。好ましくは、障害を起こしている構成要素の障害のためにプラントの他の構成要素が損傷されることを防止するために、障害が発生する前に障害を起こしている構成要素を交換することがさらに可能である。
【００２６】
本発明のプラントの別の実施形態によれば、制御ユニットは、データ記憶部内に記憶された構成要素データを変更するように適合することができる。したがって、たとえばそれぞれの構成要素の摩耗を低減させ又はサービス寿命を高めるために、たとえばプラントの少なくとも１つの構成要素を変更できること、又は構成要素を有利に変更できることを計算に入れて、データ記憶部内に記憶された構成要素データを変更又は修正することが可能である。また、制御ユニットは、構成要素データ内にエラー、たとえば（ＣＡＤ）ファイルの破損が検出された場合に、構成要素データを変更することも可能である。また、たとえば頻繁に障害を起こす構成要素を示し、制御ユニットにその構成要素データを変更させ、したがってそれぞれの構成要素が障害を起こすのを防止又は低減することも可能である。したがって、それぞれの構成要素の工具寿命を高めることができる。
【００２７】
さらに、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置、特に上述した本発明のプラント向けの装置に関し、この装置は、プラントの少なくとも１つの構成要素に関する構成要素データを含むデータ記憶部に接続されており又は接続可能であり、少なくとも１つの装置は、構成要素データに基づいて少なくとも１つの構成要素を製造するように適合される。
【００２８】
追加として、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する装置、特に前述した本発明のプラント向けの付加製造装置に関し、この装置は、判定ユニットに接続されており又は接続可能であり、判定ユニットは、好ましくはこの装置内に一体化されており、プラント及び／又は装置の少なくとも１つの構成要素に関する構成要素データを判定するように適合され、構成要素データを記憶するためのデータ記憶部が設けられ、少なくとも１つの装置は、構成要素データに基づいて少なくとも１つの構成要素を製造するように適合される。
【００２９】
さらに、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造する少なくとも１つの装置を備える本発明のプラントを動作させる方法に関し、プラントの少なくとも１つの構成要素に関する構成要素データが判定され、データ記憶部内に記憶され、少なくとも１つの装置は、構成要素データに基づいて少なくとも１つの構成要素を製造するために使用される。
【００３０】
本発明の方法の第１の実施形態によれば、プラントの少なくとも１つの構成要素の構成要素データが判定され、データ記憶部内に記憶され、少なくとも１つの装置によって、保守パラメータに応じて、対応する構成要素が付加製造される。前述したように、少なくとも１つの保守パラメータは、好ましくは、プラントの少なくとも１つの構成要素の状態、特に対応する構成要素の操作可能性に関することができる。したがって、保守パラメータによって、プラントの構成要素が動作可能であるか、それとも構成要素の交換が必要であるかを決定することができる。簡単な例による保守パラメータは、２つの値のみをとることができ、構成要素は、動作可能である又は動作可能でないと考えることができる。しかし前述したように、保守パラメータはまた、現在動作可能な構成要素が動作不良を起こし又は動作不能になる確率に関する情報を含むことができる。
【００３１】
さらに、プラントの対応する構成要素が動作不能になり且つ／又は動作不能であると判定された場合、構成要素データに基づいて、少なくとも１つの装置を介して、プラントの構成要素を自動的に付加製造することができる。したがって、保守パラメータは、少なくとも１つの構成要素の差し迫った障害及び／又は実際の障害に関することができ、制御ユニットは、特に少なくとも１つの構成要素の（完全な）障害が発生する前に構成要素が付加製造されるように、保守パラメータに応じて付加製造装置を制御するように適合することができる。
【００３２】
この実施形態によれば、保守パラメータは、プラントの少なくとも１つの構成要素の障害、特に差し迫った障害に関することができる。言い換えれば、保守パラメータは、それぞれの構成要素が（近い将来）障害を起こしそうであることを示すことができる。有利には、付加製造プロセスは、交換する必要のある構成要素が最終的に障害を起こす前に、対応する構成要素を交換用の構成要素として付加製造するように実行することができる。
【００３３】
したがって、少なくとも１つの構成要素の差し迫った障害を予測することができ、障害を起こしている構成要素の交換のための対応する構成要素を、構成要素の障害の前に製造することができるため、プラント（又は少なくともプラントのうち障害を起こしている構成要素を含む部分）の休止時間を低減させることができる。したがって、元の構成要素が障害を起こしたとき、交換用の構成要素はすでに利用可能である。好ましくは、たとえば障害を起こしている構成要素の障害のためにプラントの他の構成要素が損傷されることを防止するために、障害が発生する前に、障害を起こしている構成要素を交換することがさらに可能である。
【００３４】
本発明のプラントに関して記載するすべての詳細、特徴、及び利点は、プラントを動作させるための本発明の装置及び本発明の方法に完全に移行可能であることが自明である。
【００３５】
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。これらの図は概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態による本発明のプラントを示す図である。
【図２】第２の実施形態による本発明のプラントを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、エネルギー源、たとえばレーザビーム６を生成するレーザ５によって固化することができる造形材料４の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体３を付加製造する装置２を備えるプラント１を示す。装置２は、動作可能な構成要素７、たとえば塗布ユニット８の駆動デバイスの構成要素７を備える。当然ながら、プラント１及び装置２は、複数の（技術的）構成要素７を備えることができ、構成要素７は、一例として、任意の数の異なる構成要素７を表す。
【００３８】
プラント１は、プラント１の構成要素７に関する構成要素データを判定するように適合された判定ユニット９をさらに備え、判定ユニット９は、たとえば３次元スキャナ及びＸ線要素を備える。したがって、判定ユニット９は、それぞれの対応する構成要素７の幾何学的パラメータ、化学的パラメータ、及び物理的パラメータなど、構成要素データ内に含まれる様々なパラメータを判定することができる。たとえば、判定ユニット９は、構成要素７の幾何学的データ及び構成要素７の内部構造を判定し、構成要素７の外面及び内部構造に関するＣＡＤデータを生成する。さらに、判定ユニット９は、構成要素７の機械的特性及び化学組成を判定し、構成要素７を付加造形するためにはどの造形材料３を使用する必要があるか、たとえばアルミニウムを使用する必要があるかどうかを判定する。
【００３９】
プラント１は、判定ユニット９を介して判定された構成要素データを受け取って記憶するように適合されたデータ記憶部１０をさらに備える。したがって、データ記憶部１０は、判定された構成要素データをデータ記憶部１０へ伝達／送信することができ、データ記憶部１０内に記憶することができるように、判定ユニット９に直接又は間接的に接続されており又は接続可能である。好ましくは、データ記憶部１０は、たとえば摩耗のために寿命にわたって障害を起こす可能性が高いプラント１、特に装置２の様々な構成要素７、特にすべての構成要素７の構成要素データを含む。
【００４０】
追加として、プラント１は、装置２、特に装置２を使用して実行される製造プロセスを制御するように適合された制御ユニット１１を備える。したがって、制御ユニット１１は、プラント１内で構成要素７として使用するための物体３が付加製造されるように、装置２を制御することができる。それぞれの構成要素７を製造するために、制御ユニット１１は、データ記憶部１０にアクセスして、製造する必要のある構成要素７について記述している対応する構成要素データを検索することができる。当然ながら、それぞれの構成要素データは、データ記憶部１０から制御ユニット１１へ送ることが可能である。この構成要素データに基づいて、対応する障害を起こしている構成要素７を交換するための構成要素７を製造することができる。
【００４１】
さらに、制御ユニット１１は、構成要素７の保守パラメータを判定するように適合することも可能であり、この保守パラメータは、構成要素７の状態に関し、特に構成要素７の操作可能性に関する。たとえば、保守パラメータは、構成要素７が動作可能であるか、それとも動作可能でないかに関する情報を含むことができ、且つ／又は保守パラメータは、構成要素７が障害を起こす確率を示すことができる。したがって、保守パラメータに基づいて、構成要素７をすぐに又は近い将来交換する必要があるかどうかを決定することができる。したがって、障害を起こしている構成要素７が装置２又はプラント１それぞれの他の構成要素７に影響することを防止することが可能である。
【００４２】
図２に関して説明するように、プラント１は、付加製造装置２に加えて、複数の装置３を備えることができる。実際には、プラント１は、付加製造装置２ではない少なくとも１つの装置３を備えることができ、又は少なくとも１つの装置３も同様に付加製造装置２とすることができる。言い換えれば、プラント１は、複数の装置を備えることができ、前述したように、少なくとも１つの装置が付加製造装置２である。少なくとも１つの他の装置３は、通常の製造装置とすることができる。図２に示す例示的な実施形態において、プラント１は、（通常の）製造装置、たとえば生産ラインとして構築された複数の装置３を備える。装置３は、同じ装置３又は異なる装置３として構築することができる。各装置３は、複数の構成要素１２〜１４を備え、この場合も構成要素１２〜１４は、同じ構成要素１２〜１４とすることができ、又は装置３は、異なる構成要素１２〜１４を備えることができる。
【００４３】
この場合も、プラント１は、前述したように、判定ユニット９及びデータ記憶部１０を備える。したがって、図１に関する判定ユニット９及びデータ記憶部１０などの様々なデバイスの機能の説明を参照する。図２に示すプラント１は、やはり前述したように、装置２を制御するように適合された制御ユニット１１をさらに備える。制御ユニット１１は、個々の装置３の構成要素１２〜１４の保守パラメータを判定するようにさらに適合される。
【００４４】
制御ユニット１１が、構成要素１２〜１４のうちの１つが障害を起こしそうであり又はすでに障害を起こしたと判定した場合、制御ユニット１１は、対応する装置３内の破損した構成要素１２〜１４を交換するためにそれぞれの構成要素１２〜１４が製造されるように、装置２を制御して付加製造プロセスを実行することができる。付加製造プロセスの実行がそれに基づいて行われる構成要素データを提供するために、判定ユニット９は、構成要素１２〜１４の構成要素データを判定するように適合される。構成要素１２〜１４の構成要素データは、データ記憶部１０内に記憶され、データ記憶部１０内に記憶された構成要素データは、制御ユニット１１に対してアクセス可能である。
【００４５】
したがって、付加製造装置２を使用して、制御ユニット１１が障害を起こしたと判定し又は事前定義された時間範囲内で障害を起こしそうであると判定した構成要素７及び／又は構成要素１２〜１４を製造することができる。有利には、構成要素７、１２〜１４が保管される構成要素の保存庫を省略することが可能である。それぞれの構成要素７、１２〜１４に対する構成要素データが、データ記憶部１０内に記憶され、これらの構成要素データは、判定ユニット９を介して判定されたものである。
【００４６】
当然ながら、個々の実施形態に関して記載したすべての詳細、特徴、及び利点は、完全に移行可能及び交換可能である。本発明の方法は、本発明のプラント１上で実行することができ、特に本発明のプラント１は、本発明の方法を使用して動作させることができることが自明である。
【符号の説明】
【００４７】
１  プラント
２  装置
３  ３次元の物体
４  造形材料
５  レーザ
６  レーザビーム
７  構成要素
８  塗布ユニット
９  判定ユニット
１０  データ記憶部
１１  制御ユニット
１２  構成要素
１３  構成要素
１４  構成要素
【図１】
2020147047.tif 000003
【図２】
2020147047.tif 000004