Lösung: Produktionssteuerung

Im Beitrag werden Ideen und Erfahrungen zu einer flexiblen Simulation von Echtzeitdatenströmen, die in Produktionsnetzen bei der Anwendung moderner automatischer Identifikations- und Ortungstechnik entstehen, behandelt. Flexibilität bedeutet an dieser Stelle die Möglichkeit, die in Produktions- und Logistikprozessen zu erfassenden Objekte und die mit diesen Objekten verbundenen Ereignis- und Zustandstypen frei zu definieren. Die während der Simulation erstellten Datenströme können zum Test und Vergleich von operativen Steuerungsstrategien für Prozesse in Produktionsnetzen in einem Offline- oder Onlinebetrieb genutzt werden.

Aufgrund des zunehmend turbulenten Umfelds steigt die Bedeutung einer exakten und zuverlässigen Produktionsplanung und -steuerung. Viele der dafür notwendigen Entscheidungen finden auf Shop-Floor-Ebene statt. Sie sind von dem Wissen und der Fähigkeit der Mitarbeiter, auf unvorhergesehene Ereignisse zu reagieren, abhängig und daher nicht explizit beschrieben. Eine realitätsnahe Simulation erfordert jedoch eine möglichst genaue Abbildung dieser Entscheidungen. Dieser Beitrag stellt eine Methodik vor, die durch den Einsatz Künstlicher Neuronaler Netze auf im Unternehmen erfasste Betriebsdaten eine automatische Identifizierung der angewandten Steuerungsstrategien ermöglicht.

Die strategisch angemessene Dimensionierung vorgehaltener Bestände in der Prozesskette ist für Unternehmen von großer Bedeutung. Mit dem Lagerbestand werden Schwankungen im Abrufverhalten der Abnehmer ebenso abgefedert wie Liefertermin- und Mengenabweichungen der Zulieferer. Die Herausforderung für die Bestandsdimensionierung ist die Realisierung einer hohen Versorgungssicherheit mit möglichst niedrigen Beständen. Der Artikel zeigt anhand eines Projekts des IFA mit dem Elektronikwerk Amberg der Siemens AG das methodische Vorgehen und die Ergebnisse der Logistischen Lager-analyse und der Validierung der eingesetzten Planungsmethoden.

Momentan existieren erhebliche Defizite im Informationsfluss entlang der NC-Verfahrenskette. Teilweise konnten diese Defizite durch die Einführung der CAD-CAM-Integration und den feature-orientierten Beschreibungssprachen behoben werden. Jedoch bleiben durch den Einsatz der informationsarmen DIN 66025 als NC-Programmiersprache erhebliche Informationsversorgungsdefizite erhalten. Demgegenüber erfordert die Anwendung neuartiger Fertigungstechnologien (wie Laserbehandlungen) eine hohe Menge an Informationen aus den Planungsphasen an der Maschine, um den relativ kleinen bisher gesammelten Erfahrungsschatz der Fertigung mit diesen Technologien zu kompensieren. Durch den Aufbau eines werkstattgerechten Assistenzsystems wird den Fertigungsmitarbeitern lesenden und schreibenden Zugriff auf allen relevanten Planungsdaten gewährt. Dadurch können neugesammelte Erkenntnisse aus der Fertigung festgehalten, dauerhaft abgelegt und wiederverwendet werden, um Wiederholungsfehler in der ...

Die Globalisierung der Produktion steht zurzeit ganz oben auf der Agenda von Entscheidungsträgern in Unternehmen. Sowohl das Wachstumspotenzial in sich gerade entwickelnden Märkten in Asien als auch das Kostenoptimierungspotenzial zur Steigerung der eigenen Wettbewerbsfähigkeit sind immense Chancen, die keine Alternative als das aktive Aufgreifen dieser Entwicklung lassen. Dass dieser Prozess nicht ohne Risiko ist, zeigen die häufig in der Öffentlichkeit diskutierten Fehlschläge bei Verlagerungen aber auch Insolvenzen von Unternehmen, die dem globalen Wettbewerb nicht standhalten konnten.

Ziel des vorliegenden Beitrags ist es, ein neues Multimoment-Schätzverfahren anhand eines Anwendungsbeispiels vorzustellen und dem bisherigen Verfahren gegenüberzustellen. Das neue Verfahren ermöglicht die schrittweise Schätzung von Anteilen der Ablaufarten ohne Rückgriffe, liefert auch bei kleinen Stichproben präzise Schätzwerte und kann a-priori Informationen konsistent verarbeiten. Darüber hinaus wird durch die Visualisierung über so genannte Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen eine zusätzliche Entscheidungsunterstützung für den Industrial Engineer im Unternehmen zur Verfügung gestellt.

Am Institut für Fabrikanlagen und Logistik wurde in Kooperation mit sieben Industrieunternehmen unterschiedlicher Branchen im Rahmen eines von der Stiftung Industrieforschung geförderten Forschungsprojekts ein Assistenzsystem für das Produktionscontrolling entwickelt. Das Assistenzsystem unterstützt die Mitarbeiter von Unternehmen beim logistischen Controlling von Produktionsprozessen sowie bei der darauf aufbauenden Planung und Gestaltung von Verbesserungsmaßnahmen.

Exzellenz in der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ist heute nicht nur von entscheidender Bedeutung für den unternehmerischen Erfolg, es ist ein strategischer Wettbewerbsfaktor. Insbesondere in der Werkstattfertigung ist die Bestimmung der Fertigungslosgrößen eine zentrale Aufgabe der PPS, da sie maßgeblich die unerlässliche Positionierung zwischen Wirtschaftlichkeit und Flexibilität beeinflusst. Der Artikel zeigt anhand eines Projekts des IFA und der proIng Produktionsberatung bei einem Automobilzulieferer, dass die Entwicklung eines Konzepts zur effektiven und effizienten Losgrößenbestimmung neben der Auswahl des richtigen Verfahrens vor allem eine logistische Klassifizierung und Clusterung des Artikelspektrums erfordert.

Der Datenaustausch zwischen Applikationen erweist sich im Bereich der Automatisierung zunehmend als Problem. Bisherige Standards, die eng an die Microsoft-Technologie angelehnt waren, machten teilweise proprietäre Lösungen erforderlich und führten bei webbasierten Systemen oft zu Konflikten mit Firewalls. Abhilfe schaffte die Einführung des OPC XML-DA Standards auf der Grundlage der OPC Foundation-Spezifikation, der auch J2EE für die Prozessdaten-Visualisierung erschließt.

Mit den derzeit zur Verfügung stehenden Informationstechnologien wie Barcodes und Transpondern erschließen produzierende Unternehmen bereits heute enorme logistische Potenziale. Allerdings ist mit diesen Technologien die Bereitstellung der Bauteil- und Prozessinformationen entlang der Wertschöpfungskette weder lückenlos noch in Echtzeit möglich. Zukünftig soll ein Bauteil selbst Informationen speichern können, ohne dass zusätzliche Informationsträger benötigt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Produktionsplanung und –steuerung, aber auch die Strukturierung und die Ausplanung von Fabriken können davon profitieren.