17 W (pat) 18/03  - 17. Senat (Techn.Beschw.)

BUNDESPATENTGERICHT 17 W (pat) 18/03 _______________________ (Aktenzeichen) B E S C H L U S S In der Beschwerdesache betreffend die Patentanmeldung 199 62 967.6 - 53 … hat der 17. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts am 27. Mai 2004 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Phys. Dr. Fritsch sowie der Richter Dr. Schmitt, Dipl.-Phys. Dr. Kraus und Dipl.-Ing. Schuster BPatG 152 10.99 - 2 - beschlossen: Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluß der Prüfungsstelle für Klasse G07C des Deutschen Patent- und Markenamts vom 2. Oktober 2002 aufgehoben und das nachgesuchte Patent DE 199 62 967 mit der Bezeichnung „Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen“ mit folgenden Unterlagen erteilt: Patentansprüche 1 bis 5, eingegangen am 26. Mai 2004, und Patentansprüche 6 bis 10, eingegangen am 7. Mai 2004; Beschreibung Seiten 1, 4, 9, eingegangen am 26. Mai 2004, und Seiten 2, 3 sowie 5 bis 8, eingegangen am 7. Mai 2004; ursprünglich eingereichte Zeichnungen ein Blatt mit Figu-ren 1 und 2 sowie ein Blatt Zeichnungen mit Figur 3, einge-gangen am 7. Mai 2004. G r ü n d e I. Die vorliegende Patentanmeldung ist am 24. Dezember 1999 beim Deutschen Patent- und Markenamt unter der Bezeichnung "Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen" eingereicht worden. Die Prüfungsstelle für Klasse G07C hat die Anmeldung durch Beschluß vom 2. Oktober 2002 mangels erfinderischer Tätigkeit zurückgewiesen. - 3 - Gegen diesen Beschluß richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie beantragt, den angefochtenen Beschluss aufzuheben und das nachgesuchte Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen: Patentansprüche 1 bis 5, eingegangen am 26. Mai 2004, Patentansprüche 6 bis 10, eingegangen am 7. Mai 2004, Beschreibung Seiten 1, 4, 9, eingegangen am 26. Mai 2004, Beschreibung Seiten 2, 3, 5 bis 8, eingegangen am 7. Mai 2004, sowie mit einem Blatt Zeichnungen mit den Figuren 1 und 2 vom Anmeldetag und einem Blatt Zeichnungen mit Figur 3, eingegan-gen am 7. Mai 2004. Der geltende Anspruch 1 lautet: „Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen, bei dem aufgenommene Messwerte mit Prozessgrenzen verglichen wer-den und bei Überschreitung der Prozessgrenzen ein entsprechen-des Fehlersignal mitgeteilt wird, wobei in einer Testphase oder Einlernphase die Prozessgrenzen mittels mindestens einer Hüll-kurve festgelegt werden, und die mindestens eine Hüllkurve aus den Standardabweichungen von in vorgegebenen Zeitabständen abgetasteten Messsignalen gebildet wird, die zu mehreren, nach-einander in der Testphase oder Einlaufphase ablaufenden Ferti-gungsprozessen gehören, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung eines aktuellen Fertigungsprozesses zusätzlich mindestens eine berechnete Kennzahl herangezogen wird, dass die Kennzahl aus den die mindestens eine Hüllkurve überschrei-tenden Messwerten des aktuellen Fertigungsprozesses berechnet wird, und dass die Kennzahl mit einem Kennzahlgrenzwert ver- - 4 - glichen wird, der aus der Standardabweichung früher gewonnener Kennzahlen gebildet wird.“ Bezüglich der Unteransprüche und der weiteren Unterlagen wird auf den Aktenin-halt verwiesen. Nach Ansicht der Anmelderin ist die nunmehr beanspruchte Lehre durch den im Erteilungsverfahren genannten Stand der Technik weder bekannt noch nahegelegt und demzufolge patentfähig. II. Die zulässige Beschwerde ist begründet, da der Gegenstand des nachgesuchten Patents nach den §§ 1 bis 5 PatG patentfähig ist. 1. Die geltenden Patentansprüche sind zulässig. Die Offenbarung von Anspruch 1 (vergleiche die nachfolgende gegliederte Fassung) ergibt sich aus den ursprüng-lich eingereichten Unterlagen wie folgt: Merkmale urspr. Unterlagen. 1) und 2) Anspruch 1; 3) und 4) Ansprüche 2 und 3, S. 5, Z. 17-21 und S. 6, Z. 15-22; a) Anspruch 4, S. 3, Z. 33-35; b) S. 3, Z. 20-28; c) S. 3, Z. 28-31; S. 5, Z. 17 bis S. 6, Z. 13; S. 8, Z. 4 – 9. Merkmal b) geht zwar aus den ursprünglich eingereichten Unterlagen nicht wört-lich hervor, es liegt jedoch als prinzipielle Umschreibung der in der angegebenen Textstelle beispielhaft angegebenen Berechnungsmöglichkeiten für den Fach- - 5 - mann, einen FH-Physikingenieur mit mehrjähriger einschlägiger Berufserfahrung, auf der Hand. Die Korrektur der Formel auf S. 5, Z. 25 der ursprünglich eingereichten Unterlagen ist ebenfalls zulässig, da es sich hierbei um die Berichtigung einer offensichtlichen Unrichtigkeit handelt (§ 38 PatG). 2. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen, mit dem entsprechend der zugehörigen Aufgabenstellung eine Qualitätsbeurtei-lung eines aktuellen Fertigungsprozesses ermöglicht wird. Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch den nachfolgend (in gegliederter Form) wiedergegebenen Anspruch 1 vermittelt: Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen, 1) bei dem aufgenommene Messwerte mit Prozessgrenzen verglichen werden 2) und bei Überschreitung der Prozessgrenzen ein entsprechendes Fehlersig-nal mitgeteilt wird, 3) wobei in einer Testphase oder Einlernphase die Prozessgrenzen mittels mindestens einer Hüllkurve festgelegt werden 4) und die mindestens eine Hüllkurve aus den Standardabweichungen von in vorgegebenen Zeitabständen abgetasteten Messsignalen gebildet wird, die zu mehreren, nacheinander in der Testphase oder Einlaufphase ablaufen-den Fertigungsprozessen gehören, dadurch gekennzeichnet, - 6 - a) dass zur Überwachung eines aktuellen Fertigungsprozesses zusätzlich min-destens eine berechnete Kennzahl herangezogen wird, b) dass die Kennzahl aus den die mindestens eine Hüllkurve überschreitenden Messwerten des aktuellen Fertigungsprozesses berechnet wird c) und dass die Kennzahl mit einem Kennzahlgrenzwert verglichen wird, der aus der Standardabweichung früher gewonnener Kennzahlen gebildet wird. 3. Im Prüfungsverfahren wurden folgende Druckschriften herangezogen: 1) DE 43 16 332 A1 2) DE 197 43 600 A1 3) DE 198 03 956 A1 4) DE 197 36 075 C2 5) DE 41 06 008 A1. Bezüglich dieses Standes der Technik ist der Gegenstand des Anspruchs 1 neu, da keine der Druckschriften ein Verfahren zur Überwachung von Fertigungspro-zessen mit allen Merkmalen dieses Anspruchs zeigt. Der beanspruchte Ge-genstand beruht darüber hinaus auch auf erfinderischer Tätigkeit. D1 zeigt die Überwachung von Fertigungsprozessen (Herstellen von Schraubver-bindungen) mit Vorgabe von hüllkurvenbegrenzten Toleranzbändern, deren Daten per Belernvorgang gewonnen und statistisch ausgewählt werden können (Sp. 1, Z. 51-57; Sp. 2, Z. 47-54 und Z. 61-67; Sp. 5, Z. 18-22). Neben Hüllkurven (Sp. 4, Z. 54) werden auch Kennzahlen, nämlich das Überschreiten des "weiteren Tole-ranzbereiches" und das "Abschaltmoment (maximaler Wert)" (Sp. 8, Z. 19) zur Qualitätskontrolle der Schraubverbindungen herangezogen. Nach Sp. 4, Z. 67ff wird der Schraubvorgang bei Überschreiten des "weiteren Toleranzbereiches", - 7 - nämlich vorzeitig beendet, d.h. dieser Fertigungsprozess als mißlungen angese-hen. Die Unterbrechung des Fertigungsprozesses bei Überschreitung des "Ab-schaltmomentes" wird schon durch diesen Begriff vorgegeben. Die Berechnung einer Kennzahl aus den die Hüllkurve überschreitenden Messwerten des aktuellen Fertigungsprozesses ist somit beim Gegenstand von D1 nicht gegeben, da eine solche Überschreitung der Hüllkurve - wie angegeben - zum Abbruch des Ferti-gungsvorganges führt. Folglich wird durch D1 die in Merkmal b) des Anspruchs 1 enthaltene Kennzahlenberechnung, die auf Messwerten basiert, die die Hüllkurve überschreiten, nicht nahegelegt. D1 gibt auch keinen Hinweis auf den in Merkmal c) enthaltenen Vergleich der aktuellen Kennzahl mit einem auf statistische Weise gewonnenen Kennzahlgrenzwert. D2 zeigt ein Verfahren zur Überwachung eines Produktionsprozesses mit Einsatz von adaptiven Hüllkurven und Kennzahlen. Hierbei werden zunächst die Signal-verläufe eines für die Erzeugung der Produkte maßgeblichen Prozessabschnittes mit Hilfe von Hüllkurven auf ihre Zulässigkeit untersucht und dann aus zulässigen Signalverläufen Prozeßkennzahlen ermittelt, die nachfolgend durch ein neuronales Netzwerk zur eigentlichen Produktionskontrolle verarbeitet werden (Sp.3, Z. 10-23; Anspruch 1). Im Rahmen von Versuchen werden die Hüllkurven aus den oberen und unteren Einhüllenden der maximalen und minimalen Signalwerte von erlaub-ten Signalverläufen gewonnen (Fig. 5a, 5b; Sp. 6, Z. 62 bis Sp. 7, Z.14). Aus den Signalverläufen können außerdem mittels bekannter mathematischer Methoden für jeden Signalverlauf diskrete Prozeßkenngrößen (z.B. Maximum, Gradient, In-tegral) ermittelt werden (Sp.7, Z.47-50; Sp. 8, Z. 32-36). Zu dieser Prozeß-kenngrößenbestimmung kann auch eine Methodik der multivarianten Statistik ein-gesetzt werden (Sp. 7, Z. 51 bis Sp. 8, Z. 17; Anspruch 2). Bei diesem Stand der Technik werden die Hüllkurven somit nicht auf statistischer Basis wie beim Verfah-ren nach Anspruch 1 (Merkmale 3 und 4), sondern anhand der gemessenen Sig-nalmaxima und -minima bestimmt. Außerdem läßt das Verfahren nach D2 eine Berechnung der Prozeßkenngrößen unter Verwendung der die Hüllkurve(n) über-schreitenden Messwerte (Merkmal b) nicht zu, da eine solche Überschreitung - 8 - prinzipiell einen unzulässigen Signalverlauf charakterisiert (Fig. 5b mit Sp. 6, Z. 66, 67) und nur bei Vorsehen zweier unterschiedlicher Toleranzfunktionen eine geringe Überschreitung überhaupt zulässig ist (Sp. 6, Z. 67 bis Sp. 7, Z. 4). D2 gibt auch keinen Hinweis auf den nach Merkmal c) vorgesehenen Vergleich der aktuell ermittelten Kennzahl mit einem statistisch ermittelten Kennzahlgrenzwert. Demnach vermag auch D2 das Verfahren nach Anspruch 1 nicht nahezulegen. Weitere Verfahren zur Überwachung von Fertigungsprozessen gehen aus den Druckschriften 4 und 5 hervor. D4 beschreibt ein Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer Qualitätsparameter bei der Bearbeitung von Werkstücken mittels eines Laserstrahls, wobei ein Mikrofon zur Aufnahme von Schall- oder Ultra-schallwellen eingesetzt wird. Zur Ausschusserkennung werden nach Fig. 4 Hüll-kurven eingesetzt, die den bei (noch) ordnungsgemäßer Produktion erforderlichen minimalen bzw. maximalen Schalldruck angeben (Anspruch 1; Sp. 5, Z. 12-39). D5 zeigt die Überwachung von Laserschweißvorgängen durch Überprüfung des beim Schweißvorgang rückgestrahlten Lichtes (Zusammenfassung). Diese Druck-schriften zeigen somit keine Kennzahlenberechnungen in Verbindung mit Verfah-ren zur Überwachung von Fertigungsprozessen und vermögen somit ebenfalls keine zur beanspruchten Lehre führenden Anregungen zugeben. Auch die gemeinsame Betrachtung der Druckschriften D1, D2, D4 und D5 legt das Verfahren nach Anspruch 1 nicht nahe, da es in diesen Druckschriften weder Hin-weise auf die Berechnung der Kennzahl eines aktuellen Fertigungsprozesses ge-mäß Merkmal b) noch auf den Vergleich von aktuell ermittelter Kennzahl und Kennzahlgrenzwert gemäß Merkmal c) gibt. In D3 wird ein Verfahren zur schwingungsdiagnostischen Überwachung rotieren-der Maschinen beschrieben, bei dem während des laufenden Betriebes aufge-nommene Kenngrößen (z.B. zeitlicher Verlauf der Schwingungssignale) mit sol-chen Kenngrößen verglichen werden, die das Normalverhalten der betreffenden Maschine charakterisieren (Sp. 2, Z. 9-23). Die Kenngrößen für das Normalver- - 9 - halten können auch auf statistischer Basis gewonnen werden (Sp. 3, Z. 58-62). Dieses Verfahren bezieht sich nicht auf die Überwachung eines Fertigungsprozes-ses und wird vom Fachmann deshalb bei der Lösung von diesbezüglichen Aufga-benstellungen nicht in Betracht gezogen. Aus den aufgezeigten Gründen beruht der Gegenstand des Anspruchs 1 auf erfin-derischer Tätigkeit; dieser Anspruch ist somit gewährbar. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 10 enthalten zweckmäßige, nicht selbstverständ-liche Weiterbildungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung und sind dem-nach ebenfalls gewährbar. Dr. Fritsch Dr. Schmitt Dr. Kraus Schuster Bb

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