Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 10-2017 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 3

Betriebsbegleitende adaptive Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung

In der Arbeitsplanung werden derzeit statische Bedingungen angenommen und vermeintlich optimale Fertigungsabfolgen vor dem Produktionsstart festgelegt. Dynamische Einflüsse erfordern kurzfristige, manuelle Umplanungen in der Fertigungssteuerung, wobei zumeist eine systematische Bewertung der Vielzahl möglicher alternativer Arbeitspläne unterbleibt. Die Folge ist ein ineffizientes Planungsergebnis. Methoden zur Integration von Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung wirken diesem Problem entgegen, basieren jedoch auf der aufwendigen Erfassung von Daten aus dem Fertigungsumfeld. Die hierfür erforderliche Integration umfangreicher Maschinendatenerfassungssysteme sowie zusätzlicher Sensorik ist für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) häufig nicht umsetzbar.


Die Arbeitsplanung mithilfe der aufwendigen Erfassung von Daten aus dem Fertigungsumfeld ist für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) häufig nicht umsetzbar.

Die Arbeitsplanung mithilfe der aufwendigen Erfassung von Daten aus dem Fertigungsumfeld ist für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) häufig nicht umsetzbar.

Nachfolgend wird ein KMU-gerechter Ansatz zur adaptiven Arbeitsplanung vorgestellt, dessen Datenbasis sich ausschließlich aus Manufacturing-Execution-Systemen (MES) und Systemen der Betriebsdatenerfassung (BDE) generiert.

Ausgangssituation

Im Bereich der Einzel- und Kleinserienfertigung hat sich die Trennung von Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung im Zuge zunehmender dynamischer Einflüsse und gestiegener Anforderungen an die Flexibilität als zu starr erwiesen [1–3]. Dies liegt im Wesentlichen an den folgenden Gründen [2; 4]:
– Generierung nicht durchführbarer Arbeitspläne durch die Vernachlässigung aktueller Zustände (zum Beispiel Maschinenauslastung, Werkzeugzustand) in der Fertigung,
– eingeschränkter Entscheidungsraum der Fertigungssteuerung durch fehlende Zuweisung alternativer Fertigungsressourcen,
– Fokussierung auf einzelne Optimierungskriterien in der Arbeitsplanung und der Fertigungssteuerung.
Für die Überführung der Methoden in die praktische Anwendung ist es notwendig, den Aufwand bei der Generierung der Referenzdatenbasis zu reduzieren. Die bisher erforderliche Integration umfangreicher Maschinendatenerfassungssysteme sowie zusätzlicher Sensorik ist für KMU häufig nicht umsetzbar. Gleichzeitig setzt die Großzahl von KMU einfache Systeme zur Fertigungsplanung und BDE ein. Fehlende Auswerteroutinen führen jedoch dazu, dass eine Datenanalyse zeit- und kostenintensiv wird und die generierten Betriebsdaten somit ungenutzt bleiben.
Im DFG-Transferprojekt „Betriebsbegleitende, adaptive Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung“ wird daher ein KMU-gerechter Ansatz zur adaptiven Arbeitsplanung erforscht, dessen Datenbasis sich ausschließlich aus MES- und BDE-Systemen generiert. Bild 1 gibt einen Überblick über die einzelnen Bausteine der Methode und die wesentlichen Eingangsdaten. Die vorgesehene Integration der Methode in ein kommerzielles MES überführt den neuen Ansatz in die Praxis und gestattet eine Überprüfung seiner Funktionalität.

Bild 1.  Bausteine und Datenbasis der betriebsbegleitenden, adaptiven Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung.

Bild 1.
Bausteine und Datenbasis der betriebsbegleitenden, adaptiven Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung.

Seite des Artikels
Autoren

Prof. Dr.-Ing.  Berend Denkena

Jahrgang 1959, studierte und promovierte an der Leibniz Universität Hannover. Seit 2001 leitet er das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover. Zudem ist er Sprecher des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“.

M. Sc. Sören Wilmsmeier

Jahrgang  1988, studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der Leibniz Universität Hannover. Seit 2016 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Produktionssysteme des IFW.

 Wolfgang Stock

Jahrgang  1977,  leitet  den  Bereich Softwareentwicklung bei Fauser in Gilching, einem führenden  Softwarehersteller  rund  um  die  Themen  ERP, MES und BDE.

Verwandte Artikel

Digital Manufacturing als Schlüssel zum Erfolg

Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Riskante Strukturen in globalen Produktionsnetzwerken erkennen