Der Sonderforschungsbereich 346 Rechnerintegrierte Konstruktion und
Fertigung von Bauteilen besteht seit 1990 an der Universität
Karlsruhe.
Er befasst sich mit der methodischen Verbesserung rechnerunterstützter
Prozesse in den verschiedenen erzeugnisorientierten und planerischen
Bereichen in Produktionssystemen.
Hierzu zählen neben dem Vertrieb und der Konstruktion die
Arbeitsvorbereitung und die Fertigung sowie die Planung von
Produktionssystemen.
Ziel des SFB ist es, durch Integration der Ingenieurwerkzeuge ein
reibungsloses, eng verzerrtes Zusammenspiel der verschiedenen Bereiche
zu erreichen.
Basis dieser Integration ist ein gemeinsames Produkt- und
Produktionsmodell, das sogenannte PPM.
Dieses Modell beschreibt sämtliche relevanten Daten für den
Produktentstehungsprozess, die Planung und den Betrieb von
Produktionssystemen und bietet sie den Anwendungswerkzeugen in
einheitlicher, objektorientierter Form an.
Die datentechnische Umsetzung des PPM und die Kommunikation der
Anwendungen untereinander erfolgt über einen systemweiten Objektbus,
an den sowohl die Anwendungen als auch die verschiedenen Datenquellen
im Unternehmen angeschlossen sind.
Zur Verdeutlichung dieser Integration sowie der Zusammenhänge der
einzelnen Teilprojekte wurde das folgende Szenario entwickelt.
In dem Beispielunternehmen werden Antriebskomponenten kundenorientiert
gefertigt.
Auf Kundenwunsch wird die bestehende Produktpalette um Robotergreifer
ergänzt.
Innerhalb eines persönlichen Gesprächs mit dem Kunden werden die
wesentlichen Anforderungen an die Entwicklung eines neuen Produktes
mithilfe des Systems DICAT AES spezifiziert.
DICAT AES steht für Dialogorientiertes Integriertes Intelligentes CAD
-Anforderungsentwicklungssystem.
Der Vertriebsingenieur hat Zugriff auf unterschiedliche
Anforderungsbibliotheken, die für die Akquisition der
entwicklungsrelevanten Anforderungen verwendet werden.
Die hierarchische Baumstruktur spiegelt die Zerlegung der
Zwischenanforderungen bis hin zu den Elementaranforderungen wider.
Die Anforderung Werkstückgewicht wird aus der Bibliothek ausgewählt
und im Anforderungseditor beschrieben.
Es handelt sich um eine quantitative Bereichsforderung
einschliessender Art mit den Grenzen 4 und 8 kg.
Weitere Anforderungen, wie beispielsweise magnetfreie Umgebung, werden
mithilfe des Systems modelliert.
Es entsteht eine entwicklungsrelevante Menge von Anforderungen, in der
quantitative Anforderungen unter Verwendung einer Constraint
-Verarbeitung verifiziert werden können.
Die aus der Bibliothek spezifizierten Anforderungen können über eine
Berechnungsformel verknüpft werden.
Eine noch nicht spezifizierte quantitative Anforderung, wie
beispielsweise Haltekraft, kann durch die Eingabe eines
Sicherheitsfaktors und des Werkstückgewichts berechnet werden.
Darüber hinaus können Widersprüche zwischen bereits ausgeprägten
Anforderungen über die Auswertung der Constraints erkannt werden.
Die Abhängigkeiten zwischen Anforderungen werden mithilfe der
Regelverarbeitung innerhalb des DCAT AES ausgewertet.
Die Anforderungsliste des Kunden wird durch weitere implizite
Anforderungen ergänzt.
Die Anforderungen werden einer logischen Produktstruktur zugeordnet.
Es entsteht eine sogenannte Anforderungsstruktur.
Innerhalb eines Soll-Ist-Vergleichs ist der Vertriebsingenieur in der
Lage, mit dem Kunden die möglichen Lösungsalternativen
komponentenweise zu diskutieren.
Es wird kein entsprechender Robotergreifer gefunden.
Somit wird eine Neukonstruktion des Greifers in der
Konstruktionsabteilung des Unternehmens angestoßen.
Eine vollständige, widerspruchsfreie Liste von Anforderungen wird an
die Konstrukteure weitergegeben.
Nachträgliche Anforderungen an die Geometrie wie die Verwendung eines
Anschlussflansches gemäß DIN werden vom Vertriebsingenieur mit DCAT
-Web modelliert.
DCAT-Web ist ein VRML-basierter Modellierer, der über das Internet
bedient werden kann.
Der Flansch wird innerhalb eines Konstruktionsraumes eingefügt und
positioniert.
Ein Konstruktionsraum wird durch seine Geometrie und seine
Systemschnittstellen definiert.
Er dient zur Abgrenzung sämtlicher im Laufe des Konstruktionsprozesses
entstehenden Informationsmengen.
Die ermittelten Anforderungen des Kunden werden als Ergebnis im PPM
abgespeichert.
Nachdem der Kundenauftrag aufgenommen wurde, erfolgt die weitere
Bearbeitung durch den Konstrukteur.
Der Konstrukteur meldet sich im System an und erhält seinen
sogenannten Desktop angezeigt.
Der Desktop ist die integrierte Benutzungsoberfläche des Systems, auf
dem die Objekte des PPMs angezeigt und manipuliert werden.
In diesem Fall wird dem Konstrukteur auf seinem Desktop der
Konstruktionsauftrag angezeigt, aus dem hervorgeht, dass ein
Robotergreifer konstruiert werden soll.
Der Konstrukteur beginnt mit der Bearbeitung des Auftrages, wodurch
die zugehörigen Informationsinhalte des PPM sichtbar werden.
Für die Bearbeitung der Konstruktionsaufgabe wurde bereits ein
Konstruktionsraum festgelegt.
Aus der Anforderungsbearbeitung sind bereits die Eingangs- und
Ausgangsgrößen des Konstruktionsraums bekannt.
Diese Größen sind auch in der Funktionsstruktur sichtbar.
Als Eingangsgröße steht ein Druck und als Ausgangsgröße eine Kraft zur
Verfügung.
Basierend auf diesen Informationen kann die Funktion Druck-Wandeln
-Kraft modelliert werden.
Mit den modellierten Informationen kann der Lösungsfindungsprozess
angestoßen werden.
Durch Zugriff auf den Lösungsspeicher in Form von physikalischen
Effekten und technischen Realisierungen wird eine Lösung
vorgeschlagen.
Zu der gefundenen Lösung kann sich der Konstrukteur verschiedene
Informationsinhalte wie eine textuelle Beschreibung oder eine
dreidimensionale Wirkgeometrie abrufen.
Die Wirkgeometrie ist die Materialisierung eines physikalischen
Effektes in Form einer dreidimensionalen Prinzipskizze.
Die Wahl fällt auf die Lösung Druckzylinder.
Die Wirkgeometrie des Druckzylinders wird daraufhin vom System in den
Konstruktionsraum eingefügt.
Die Parameter der Wirkgeometrie werden an die Umgebungsbedingungen
angepasst.
Ein erster Grobentwurf des Kolbens und des Zylinders ist somit
vorhanden.
In der Funktionsstruktur wurde die Funktion Wandeln durch das
ausgewählte Lösungsprinzip ersetzt.
Zu jedem Zeitpunkt lassen sich die Randbedingungen der Umgebung
betrachten.
Diese werden aus dem PPM für die unterschiedlichen Konstruktionsphasen
ausgelesen.
Hier sind dies zum Beispiel die Wertbegrenzung des
Pneumatikanschlusses aus dem Anforderungsmodell oder die physikalische
Gesetzmäßigkeit aus dem Prinzipmodell.
Aufgrund dieser Randbedingungen lassen sich die Zusammenhänge zwischen
den Ein- und Ausgängen berechnen.
In diesem Fall ist durch die gewählte Auslegung die Ausgangskraft des
Druckzylinders auf 754 Newton festgelegt worden.
Die vorgegebenen Anforderungen bedingen den weiteren Ausbau der
Funktionsstruktur.
Auf Basis der modellierten Funktionen werden weitere Lösungsfindungen
durchgeführt.
Am Ende liegt ein Wirkgeometrie-Modell des Robotergreifers vor.
Aufbauend auf der Wirkgeometrie kann zu diesem Zeitpunkt eine
Arbeitsplanung durchgeführt werden.
Hierzu wird für jede Wirkfläche ein Planungsraum angelegt.
Ein Planungsraum beinhaltet die Fertigungsinformationen für eine
Wirkfläche.
Seine Geometrie nimmt den für die Fertigung benötigten Raum ein.
Für die Wirkflächen in den Planungsräumen werden zusätzliche
technologische Eigenschaften spezifiziert.
Um ein Fertigungsverfahren auswählen zu können, werden als minimale
Information Angaben zum Material und zur Rautiefe benötigt.
Eine neue Planungsaufgabe wird angelegt und ein Bearbeiter wird für
die Aufgabe bestimmt.
Der Planungsaufgabe werden die drei bis jetzt noch leeren
Planungsräume zugeordnet.
Die Daten werden in das Kernmodell des PPM geschrieben.
Auf Basis dieser Informationen kann die Arbeitsplanung erfolgen.
Zu einem späteren Zeitpunkt meldet sich der Arbeitsplaner im System an
und bekommt auf seinem Desktop die ihm zugewiesene Planungsaufgabe
angezeigt.
Die Planungsaufgabe wird geöffnet und die vorgegebene Wirkgeometrie
der Roboter Greiferbacke betrachtet.
Das Technologieplanungssystem Techpart liest die
Geometrieinformationen der Wirkflächen und technologische
Informationen wie Rautiefe und Material aus.
Die Wissensbasis von Techpart berechnet durch ihr zugrunde liegende
Fallbeispiele das Fertigungsverfahren.
Hierbei werden Randbedingungen wie der maximale Bearbeitungsraum, die
durch die Maschine bestimmt sind, dynamisch berücksichtigt.
Eine Gegenüberstellung der Verfahren bezüglich der Kostenentstehung
wird angezeigt.
Zur Kontrolle der Ergebnisse kann jederzeit die zugrunde liegende
Netzstruktur der Entscheidungsbasis betrachtet und somit der
Entscheidungsprozess nachvollzogen werden.
Durch Eingreifen in den aktuellen Planungsprozess können
Fertigungsverfahren und somit die Entscheidungsbasis verändert werden,
um diese an aktuelle Randbedingungen anzupassen.
Für die Wirkfläche wurde vom System ermittelt, dass das
Bearbeitungsverfahren Planschleifen eingesetzt werden soll.
Parallel kann eine Feinplanung des Wirkflächenelementes durchgeführt
werden.
Mit Unterstützung der Prozesssystemwissensbasis können alternative
Prozessführungsparameter wie Schleifaufmaß und Schleifwerkzeuge
durchgespielt und die Verfahrensauswahl untermauert werden.
Ausgangsbasis sind die von Techpert erzeugten Parameter.
Eine sehr feine Körnung wird vorgeschlagen.
Daraus ergeben sich geringe Abtragsraten und ein teurer
Fertigungsprozess.
Innerhalb der durch die Konstruktion vorgegebenen Grenzen werden das
Schleifaufmaß und die erreichbare Rautiefe geändert.
Von dem hinterlegten Bayesian Belief Network wird ein neues
Schleifmittel samt benötigter Körnung ermittelt.
Aus der jetzt wesentlich gröberen Körnung ergibt sich ein schnellerer
und günstigerer Fertigungsprozess.
Die vorgeschlagene Auswahl des Fertigungsverfahrens wird somit
bestätigt.
Durch die Wahl des Bearbeitungsverfahrens Schleifen wird ein
Planungsraum für das Schleifen generiert.
Die Abmaße des Planungsraums repräsentieren die Verfahrwege des
Werkzeugs.
Der Planungsraum wird automatisch durch das System positioniert.
Bei der Planung der anderen Wirkflächen wird analog vorgegangen.
Da die Planungsaufgabe gelöst wurde, werden die Planungsräume
freigegeben.
Gleichzeitig hat der Konstrukteur die Robotergreiferbacke detailliert.
Das System führt nun einen Konflikttest durch.
Der auftretende Konflikt durch die Überlappung der Gestalt mit dem
Planungsraum erzwingt eine Absprache zwischen Konstruktion und
Arbeitsvorbereitung.
Um das Problem zu lösen, beschließt der Konstrukteur, den
Arbeitsvorbereiter direkt zu kontaktieren.
Hierzu öffnet er das Werkzeug zur Unterstützung der informellen
Kommunikation, das die für ihn relevanten Ansprechpartner in einem
virtuellen Kommunikationsraum präsentiert.
Er kann erkennen, dass der Arbeitsvorbereiter anwesend ist.
Der Konstrukteur baut durch das Ziehen seines Icons in das Büro des
Arbeitsvorbereiters eine Videokonferenz auf.
Im Rahmen der Videokonferenz diskutieren die beiden Personen ihr
Problem.
Um den Sachverhalt besser diskutieren zu können, wird das Werkzeug
Shared Application aufgerufen, das es erlaubt, gleichzeitig ein
Dokument zu bearbeiten.
Die Zeichnung des Bauteils wird in das Werkzeug geladen und beide
Mitarbeiter können das Problem diskutieren.
Nachdem das Problem gelöst wurde, wird die Sitzung durch das Ziehen
der Icons in das jeweilige Büro beendet.
Die Lösung des Konflikts wird in das Gestaltmodell eingearbeitet und
die Roboter-Greifer-Backe wird weiter geplant.
Nachdem alle Einzelteile des Roboter-Greifers konstruiert und die
Arbeitspläne erstellt wurden, können die Daten an die Fertigung
weitergegeben werden.
Die Daten aus der Konstruktion und Arbeitsvorbereitung werden über die
Sicht in das Kernmodell des PPM geschrieben.
Auf Basis dieser Informationen kann nun die Fertigung des Greifers
erfolgen.
Der Auftrag wurde an die Fertigung weitergegeben.
Der verantwortliche Mitarbeiter kann in seiner virtuellen Werkstatt
alle notwendigen Informationen zur Bearbeitung eines Auftrages
einsehen.
Diese virtuelle Werkstatt ist ein realitätsnahes Abbild der Werkstatt.
Ein Großteil der genutzten Daten entsteht in bzw.
an den Objekten innerhalb der Werkstatt und wird somit auch an diesen
Objekten visualisiert.
So kann ein Facharbeiter, der sich durch die virtuelle Werkstatt
bewegt, Informationen direkt an den gegenständlichen Objekten abrufen.
Die Daten des in die Fertigung eingelasteten Auftrages kann der
Mitarbeiter unmittelbar an der Datenquelle abrufen.
Dabei repräsentieren die Gitterboxen einen Auftrag.
Die Auftragsdaten werden durch Anklicken der betreffenden Gitterbox
aufgerufen.
Der Mitarbeiter erhält verschiedene Auftragsdaten, wie beispielsweise
Auftragsart, Kunde, Losgröße, aber auch zeitabhängige Daten wie den
Beginntermin und den Endtermin.
Somit werden ihm alle notwendigen auftragsrelevanten Informationen
angezeigt.
Neben diesen generellen Auftragsdaten werden detaillierter
arbeitsgangbezogene Auftragsdaten benötigt, die über ein weiteres
Fenster zur Verfügung stehen.
Anhand dieser Informationen wird der Mitarbeiter in Kenntnis gesetzt,
welchen Fertigungsschritt er an welcher Maschine als nächstes
durchführen muss.
Anwendungen, die im direkten Zusammenhang mit Objekten in der
virtuellen Werkstatt stehen, können direkt von dort gestartet werden.
Zur Entlastung des notwendigen Arbeitsganges eines Auftrages auf der
Drehmaschine, muss der Mitarbeiter die eingeplante Maschine ansteuern
und die entsprechenden Maschinendaten abrufen.
Verschiedene Maschinendaten wie Drehlänge, Durchmesser der
Futterspannung, aber auch technische Daten wie Aufstelldaten,
Leistungsdaten und Steuerungsdaten werden in mehreren Fenstern
visualisiert.
Die für den Fertigungsauftrag notwendige Maschine ist derzeit nicht
durch einen anderen Auftrag besetzt und kann somit zur Bearbeitung des
aktuellen Auftrages eingesetzt werden.
Der Auftrag ist weiterhin in Bearbeitung.
Eine plötzlich auftretende Maschinenstörung wird durch farbliche
Kodierung besonders hervorgehoben, um die Aufmerksamkeit sofort auf
Abweichungen vom Normalzustand hinzulenken.
Der Mitarbeiter erkennt, dass die Maschine eine Störung hat und
navigiert auf dem Bildschirm zur Störstelle.
Er kann unmittelbar in der virtuellen Werkstatt eine Hilfestellung zur
Störungsbehebung aufrufen.
In diesem Fall ereignete sich ein Werkzeugbruch an der Drehmaschine.
Die Störung wird nun vor Ort in der Werkstatt behoben.
Nachdem die Störung behoben wurde, kann die Fertigung des Auftrages
fortgesetzt werden.
Durch die Annahme einiger größerer Aufträge zur Herstellung von
Orbitergreifern entstand eine angespannte Produktionssituation.
Im Rahmen eines monatlichen Treffens von Verantwortlichen der
Produktion, Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Qualitätssicherung
wird die aktuelle Produktionssituation mit der bisherigen Planung
abgeglichen.
Es soll nun analysiert werden, wo Schwachstellen bestehen und wie die
Dauer vom Kundenauftrag bis zur Auslieferung reduziert werden kann.
Es wird beschlossen, die Fertigungsbereiche und die indirekten
Bereiche genauer zu analysieren.
Die zur Analyse und Planung benötigten Methoden werden von einer im
Desktop integrierten Steuerungsmaske aufgerufen.
Die entwickelten Methoden greifen hierbei auf die objektorientierte
Datenbank des PPM zurück.
Als geeignetes Werkzeug für die Analyse der Fertigungsbereiche wird
der Prozesskalender ausgewählt.
Dieser ermöglicht, für die in homogene Einheiten bezüglich markt- und
technologieorientierter Kriterien, sogenannter Innovationsfamilien,
unterteilte Fertigung, eine marktorientierte Entwicklung der
Fertigungsstrukturen sicherzustellen.
Im ersten Schritt des Planungsprozesses findet eine Analyse und
Einschätzung der Produkte innerhalb strategischer Geschäftseinheiten
aus Sicht des Kunden statt.
Dabei werden Marktforderungen top-down ermittelt und die Anforderungen
an das Unternehmen hergeleitet.
Die Einschätzungen werden dabei im Team mithilfe von
Benchmarkingdaten, Kundeninformationen und internen Daten vorgenommen.
Parallel wird bottom-up eine Analyse der eigenen Kompetenzen mithilfe
von Auftragsdaten aus dem PPM durchgeführt.
In einem weiteren Schritt werden Kundenforderungen in
Produktionsforderungen transformiert.
Die Analyseergebnisse münden in ein dreidimensionales Bewertungsschema
der Produktionsbereiche mit den Kenngrößen Dynamik.
Inwieweit wird der Prozess einer strategischen Bedeutung für das
Unternehmen gerecht und schafft Entwicklungsperspektiven?
Stabilität.
Ist der Prozess wirtschaftlich bezüglich Zeit und Kosten und trägt er
damit zur Sicherung des Unternehmenswertes bei?
Sowie Kontinuität.
Kann der Prozess seine aktuelle Leistung aufgrund seiner Ausstattung
langfristig halten?
Diese Kenngrößen verschaffen auch unter strategischen Gesichtspunkten
dem Planungsteam einen umfassenden Überblick über die Situation der
Fertigung.
Mithilfe des Prozesskalenders erhält das Planungsteam nicht nur einen
umfassenden Überblick über die Fertigungssituation, sondern auch über
andere wichtige Unternehmenskenngrößen sowie über bereits geplante
Innovationen.
In der Diskussion des Planungsteams werden Ziele für die strategische
Entwicklung der Innovationsfamilie Robotergreifer erarbeitet.
Des Weiteren werden Innovationen definiert, mit deren Hilfe die
strategischen Ziele erreicht werden können.
Das Planungsteam hat Schwächen in der Dimension Stabilität im Segment
Robotergreifer identifiziert.
Dies bedeutet, dass in dieser Innovationsfamilie bezüglich Kosten oder
Prozesszeiten Defizite bestehen.
Die genaue Analyse der Stabilitätsdimension ergibt, dass im Bereich
der Drehbearbeitung im Vergleich zu Wettbewerbern zu lange
Fertigungszeiten und zu hohe Ausschussanteile existieren.
Im Team wird beraten, mit welchen Massnahmen die Schwäche behoben und
der gesetzte Zielwert erreicht werden kann.
Eine Möglichkeit ist die Anschaffung eines neuen
Drehbearbeitungszentrums.
Dies wird in der Innovationsplanung vermerkt.
Erste grobe Rahmendaten wie der ungefähre Kaufpreis und die Dauer der
Maßnahme sind bekannt.
Weitere Maßnahmen stellen die Umstrukturierung der
fertigungsvorgelagerten Bereiche, die Umplanung des Personaleinsatzes
und die Umplanung der Trassen dar.
Es entsteht ein erweitertes Bild mit einer Übersicht über alle
geplanten Innovationen.
Da es immer wieder Probleme mit Durchlaufzeiten und der Einhaltung von
Lieferterminen gab, werden auch die fertigungsvorgelagerten Bereiche
in die Umstrukturierung miteinbezogen.
Mithilfe einer simulationsunterstützten Vorgehensweise für das
prozessorientierte Prototyping von Organisationsstrukturen kann
innerhalb kurzer Zeit ein organisatorischer Prototyp als
Gestaltungsvorschlag erstellt werden.
Im Organisationsmodellierer FORM werden zunächst die
charakteristischen Merkmale des Produktionssystems modelliert, anhand
derer die aufbauorganisatorische Gestaltung von Produktionssystemen
stattfindet.
Die Merkmalsausprägungen werden hierbei unternehmensspezifisch
festgelegt.
Als Basis zur Generierung organisatorischer Prototypen erfolgt in FORM
anschließend die Beschreibung der Arbeitsvorgänge, Aufträge und
Durchlaufpläne, die hierzu aus dem PPM ausgelesen werden.
Unter Verwendung von elementaren Strukturierungsstrategien wie der
Auftragsorientierung, die sich auf die vorhandenen Ausprägungen der
Merkmale abstützen, findet eine zielgerichtete Gestaltung von
Organisationsstrukturen statt.
Als Werkzeug für die dynamische Analyse der generierten
Organisationsstrukturen wird das Simulationsverfahren FEMOS
herangezogen.
Mithilfe von Online-Monitoring und Auswertung können Stärken und
Schwachstellen der simulierten Organisationsstruktur aufgedeckt
werden.
Neben typischen produktionslogistischen Kennzahlen wie Durchlaufzeiten
oder Auslastungen sowie den wirtschaftlichen Kennzahlen auf der Basis
von Prozesskosten können die organisatorischen Prototypen auch nach
ihrer organisatorischen Wertigkeit bewertet werden.
Nach der systematischen Gestaltung steht ein organisatorischer
Prototyp den Produktionsverantwortlichen als Diskussionsbasis zur
Verfügung.
Durch die Integration eines neuen Drehbearbeitungszentrums muss die
bestehende Personalstruktur an die veränderte Fertigungssituation
angepasst werden.
Mithilfe des personalorientierten Simulationsverfahrens ESPE erfolgt
die Umplanung des Personaleinsatzes.
ESPE wird über die Methodenbibliothek gestartet.
Bei der Umplanung existierender Personalstrukturen müssen sowohl die
individuellen Präferenzen der Mitarbeiter als auch Einschränkungen
aufgrund arbeitsrechtlicher Bestimmungen berücksichtigt werden.
Basis des personalorientierten Simulationsverfahrens ESPE ist die
Funktionsbetriebsmittelmatrix.
Für jedes Funktionselement der Matrix muss mindestens eine Person
qualifiziert sein, damit das Fertigungsprogramm ausgeführt werden
kann.
Mithilfe des Simulationsprogramms ESPE wird aus der großen Anzahl von
Kombinationsmöglichkeiten bei der Zuordnung von Funktionselementen zu
Mitarbeitern eine systematische Verbesserung der vorhandenen
Personalstruktur durchgeführt.
In Iterationsschritten simuliert ESPE eine bestmögliche Anpassung der
Personalqualifikation an die veränderte Fertigungssituation.
Hierbei werden neben den betriebsorganisatorischen auch monetäre
Zielerreichungsgrade berücksichtigt.
Die Einplanung eines neuen Betriebsmittels bedingt die Umplanung der
Trassen.
Diese wird über die Methodenbibliothek gestartet.
Grundlage für die Planung der Trassen sind die Geometriedaten der
Betriebsmittel sowie Daten zu Material-Ein- und Ausgänge, die aus dem
PPM entnommen werden.
Jedem Ein- bzw.
Ausgang wird ein Trassensegment zugeordnet, über das der Materialfluss
zum und vom Betriebsmittel verläuft.
Die Materialflussbeziehungen und die Kapazitätsbeschränkungen der
Trassensegmente werden dem PPM entnommen.
Das kreative Potenzial des Benutzers wird in den Planungsprozess
eingebunden.
Wichtige materialflussspezifische Kenngrößen werden visualisiert.
Somit können potenzielle Engpässe der Trassenführung frühzeitig
festgestellt werden.
Die zugrunde liegenden Objekte wie Fertigungspläne, Produktionsmengen,
Transportmengen etc.
werden verdichtet und als Belastungsengki-Diagramm entlang der Trassen
angezeigt.
Mögliche Engpässe bestimmter Streckenabschnitte werden farbig, hier
rot und gelb, gekennzeichnet.
Das Drehbearbeitungszentrum M8, oben in der Mitte dargestellt, wurde
dem Layout hinzugefügt und an das Trassennetz angebunden.
Es wird eine Sensitivitätsanalyse der Layoutkonfigurationen auf
unterschiedliche Betriebsmittelanordnungen durchgeführt.
Die Belastungen der Trassen zeigen langfristige Optimierungspotenziale
auf.
Die Entscheidungsgewalt, den Lösungsvorschlag ganz oder nur in Teilen
anzunehmen, bleibt jedoch beim Planer.
Die gewählte Betriebsmittelanordnung führt zu einer Überlastung
einzelner Trassensegmente, hier rot dargestellt.
Eine Umstellung der Betriebsmittel mit anschließender Trassenplanung
ist nötig.
Das Ergebnis der kombinierten Anordnungs- und Trassenplanung wird
präsentiert.
Einige Betriebsmittel wurden neu angeordnet und über zusätzliche
Trassen angebunden.
Die zuvor entstandene Überlastung des Trassensegmentes wird vom Planer
beseitigt.
Das Ergebnis wird in Form von Layout- und Trasseninformation in das
PPM zurückgeschrieben.
Das Szenario hat gezeigt, wie die verschiedenen Anwendungswerkzeuge
auf der Basis des integrierten Produkt-Produktionsmodells
zusammenwirken und so die komplexen Prozesse von der Kundenanforderung
über die Erzeugnisentwicklung und Ressourcenplanung bis in die
Fertigung hinein gestalten.
Die Navigation durch diesen Prozess obliegt bisher jedoch einzelnen
Experten, die auf ihr Können und ihre Erfahrung angewiesen sind.
Die Vision des SFB ist es, einen Teil dieses Erfahrungswissens im PPM
abzubilden und für die Optimierung von Prozessen zu nutzen.
Durch die Realisierung schneller, flexibler und erfahrungsgestützter
Prozesse soll der Benutzer zukünftig durch gezielte
Informationsbereitstellung an neuralgischen Prozesspunkten unterstützt werden.