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Intelligent vernetzte Produktion > Skript > Flashcards

Skript Flashcards

1
Q

Cloud Computing: Potentiale/Hemmnisse

A

Potentiale: Verbesserte Kommunikation innerhalb der Wertschöpfungskette, Neue Möglichkeiten zur Kundenbindung, geringer Integrationsaufwand.
Hemmnisse: Skepsis der Unternehmen bezüglich IT-Sicherheit und zu großer Transparenz

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2
Q

Big Data: Potentiale/Hemmnisse

A

Potentiale: Optimale Produktionsplanung und -Steuerung, Präventive Maßnahmensteuerung
Hemmnisse: Steigendes Volumen der Daten, Keine Sicherheit über Mehrwert der Daten

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3
Q

Smart Services: Potentiale/Hemmnisse

A

Potentiale: Höhere Flexibilität für die Lösung von Produktionstechnischen Problemen, geringe Kapitalbindung durch Maschinen “on-demand”
Hemmnisse: Selektion der Betriebsdaten, Datengeheimnisse der Unternehmen, Keine verbreitete Nutzung offener Softwaresystem

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4
Q

Übergreifende Hemmnisse

A
  • Keine umfassenden Standards, die den Anforderungen der Produktion entsprechen
  • Keine geeigneten IT-Sicherheitskonzepte und rechtliche Rahmenbedingungen
  • Hohe Investitionskosten
  • Starre Strukturen und Prozesse im Unternehmen
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5
Q

Ebenen-Modell

A 
Planungsebene
Leitebene
Zellenebene
Steuerungsebene
Aktor/Sensorebene
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6
Q

Rami 4.0 (3 Ebenen)

A
  • Hierarchy Level: vertikale Integration eines Unternehmens
  • Life Cycle & Value Streams: Abbildung Lebenszyklus von Anlagen & Produkten
  • Layers: Darstellung der informations- und kommunikationstechnischen Funktionalität
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7
Q

Nächste Arbeitsschritte Schritte Rami 4.0

A
  • Identifikation,
  • Semantik,
  • Qualitiy of Service (QoS) der Industrie 4.0 Komponente
  • Industrie 4.0-Kommunikation
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8
Q

Motivation für Auto ID

A

Steigende Produktkomplexität und individuelle Bestellungen führen zu einem komplexen Produktionssystem mit einer dezentralen Steuerung.

Voraussetzung dafür ist eine sichere Identifikation aller Teilnehmer

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9
Q

Indirekte Identifikation

A

Anbringen einer ID, die dann abgelesen wird

  • Vorteile: Einfache Integration, Robuste Technologien, auch Lokalisierung möglich
  • Nachteile: Mengenmäßige Kosten durch Chip/Aufkleber, Eingeschränkte Be- und Weiterbearbeitung des Werkstücks
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10
Q

Direkte Identidikation

A

Erfassen der direkten Merkmale eines Objektes (Form)

  • Vorteile: Abdecken der gesamten Prozesskette möglich, keine mengenmäßige Kosten, zusätzliche Qualitätskonrtolle
  • Nachteile: Aufwendige Integration, nur eingeschränkte Lokalisierung möglich
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11
Q

Arten von AutoID Systemen

A
  • Magnetisch (Magnetband, Magentstreifen)
  • Elektronisch (Speicherkarten, RFID, Prozessorkarten)
  • Optisch (Klarschrift, 1D-Code, 2D-Stapelcode, 2D-Matrixcode)
  • Biometrisch (Iriserkennung, Fingerabdruck, Stimmerkennung, Handerkennung)
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12
Q

RFID

A

bezeichnet eine Technologie für Sender- und Emfängersysteme zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten

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13
Q

Bestandteile RFID

A
  • Transponder
  • Lesegerät
  • Middleware zum übergeordneten IT-System
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14
Q

I4.0 Ziele

A
  • Einheitliche und flächendeckende Vernetzung der Komponenten
  • Organisation der gesamten Wertschöpfungskette orientiert sich an Kunden
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15
Q

OPC UA

A

Erstellen einer semantisch einheitlich Beschreibung von aller Geräte, um Datenanalyse- und Steuerung zu vereinfachen

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16
Q

Data Lake

A

Zentraler Speicher für Rohdaten, die in einer flachen Architektur und im Ursprungsformat abgelegt wurden

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17
Q

Data Warehouse

A

Daten werden in definierten Strukturen und Ordnern gespeichert

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18
Q

Datenbasierte Systemmodellierung

A

Verhalten des Systems wird mittels realer historischer Daten abgebildet
Ziel: Ermittlung von Zusammenhängen zwischen Eingangs, -Stör- und Ausgangsgrößen in komplexen Systemen

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19
Q

Schritte KDD-Prozess (Knowledge Discovery in Databases)

A

Selektion, Vorverarbeitung, Transformation, Data Mining, Interpretation/Evaluation
- Data Analyst ab Transformationsschritt, Data Scientist macht alles

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20
Q

Data Mining - Methoden

A
  • Data Analytics,
  • Statistische Verfahren,
  • Maschinelles Lernen (Entscheidungsbäume, künstliche neuronale Netze, Support Vector Machines)
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21
Q

Data Mining - Definition

A

Data Mining ist die Extraktion von bisher unbekannten und potentiell nützlichen Informationen aus Daten

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22
Q

Maschinelles Lernen - Definition

A
  • Algorithmen, die aus Beispielen Lernen können und diese verallgemeinern können
  • Erkennen Muster und Gemeinsamkeiten in den Lerndaten
  • Lerntransfer: System kann auch unbekannte Daten beurteilen
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23
Q

Anwenungsbeispiele maschinelles lernen

A
  • Prüfung von Batterieseparatoren mit Entscheidungsbäumen

- Regelung der Volltondichte bei Rollenoffsetdruckmaschinen mit künstlichen neuroalen Netzwerken

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24
Q

Gefahren durch I 4.0

A
  • Unautorisierter externer Zugriff auf Unternehmensdaten

- Eingriff in sicherheitskritische Bereiche der Produktion

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25
Q

Safety

A

Von einem technischen System sollten keine Gefahren für Mensch und Umwelt ausgehen

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26
Q

Security

A

Technische Systeme sollten vor Missbrauch und unbefugtem Zugriff geschützt werden

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27
Q

Herausforderungen durch I 4.0

A
  • Rolle des Menschen vom Ausführer zum Entscheider
  • Informationsgeschwindigkeit: Fehlentscheidungen haben sofortige Auswirkungen
  • Informationsflut - Big Data: Welche Informationen sind relevant?
  • Informationsaustausch: Smart Devices: Ständige. ortsunabhängige Erreichbarkeit
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28
Q

Handlungsfelder (vol 3)

A
  • Multidisziplinäre Absicherung
  • Durchgängige Digitalisierung
  • Angepasste Vorgehensmodelle
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29
Q

Anlagentechnik Gestern/Heute/Morgen

A
  • Gestern: disziplinorientiert, hierarchisch, starr
  • Heute: prozessorientiert, modular, flexiblel
  • Morgen: lösungsorientiert, vernetzt, offen
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30
Q

Werkzeuge in der Entwicklung

A
  • Konstruktion: Mechanische Konstruktion (MCAD), Elektrotechnische Konstruktion (ECAD), Systementwurf
  • Simulation: Mehrkörpersysteme (MKS), Festkörper (FEM), Virtuelle Maschine (VIBN), Schaltungen (SPICE)
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31
Q

Werkzeuge in Produktionsanlagen

A

Digitaler Zwilling, Auto ID, Interface (HMI), Steuerung (NC; RC; SPS)

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32
Q

Werte Agiler Entwicklung

A
  • Individuen und Interaktionen wichtiger als Prozesse und Werkzeuge
  • Funktionierende Software wichtiger als umfassende Dokumentation
  • Zusammenarbeit mit Kunden wichtiger als Vertragsverhandlungen
  • Reagieren auf Veränderungen wichtiger als Verfolgen von einem Plan
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33
Q

Agile Vorgehensweisen

A

Scrum, Kanban, Lean, DSDM, Crystal

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34
Q

Scrum - Rollen

A
  • Kunde: Der Finanzier
  • Anwender: Der Nutzer
  • Manager: Der Bereitsteller
  • Product Owner: Der Visionär
  • Team: Die Lieferanten
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35
Q

Ablauf Modellbasierter Entwicklung

A
  • Produktidee
  • Konzeption
  • Mechatronisches Konzept
  • Verfeinerung
  • Virtueller Prototyp
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36
Q

Modellierungstechniken- und Sprachen

A

SysML, CONSENS, IMoMeSa, AutomationML

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37
Q

Entwicklungsmodelle

A
  • Klassischer Entwicklungsprozess
  • modellbasierter Engineering Prozess
  • wissensbasierter modellbasierter Engineeringprozess,
  • automatisierte modellbasierte Entwicklung
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38
Q

Digitales Engineering

A

ist die durchgängige Nutzung digitaler Methoden und Werkzeuge über den Produktentstehungs- und Produktionsprozess und zielt auf eine bessere Planungsqualität sowie auf die Prozessbeherrschung über den gesamten Produktlebenszyklus ab

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39
Q

PDM/PLM Systeme

A

technische Datenbank- und Kommunikationssysteme, die dazu dienen, Informationen über Produkte konsistent zu speichern, verwalten und bereitzustellen (Bsp. ENOVIA, teamcenter, Windchill)

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40
Q

Integriertes Produktmodell

A

Ist die Dokumentation aller Daten, Vorgänge, Informationen und Ergebnisse, die für einen Auftrag anfallen

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41
Q

Funktionen PDM System

A
  • Produktstrukturierung
  • Dokumentenmanagement
  • Projektmanagement
  • Versionsmanagement
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42
Q

Produktmodell Teilmodelle

A
  • Planungsmodell
  • Gestaltmodell
  • Funktionsmodell
  • Prinzipmodell
  • Technologiemodell
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43
Q

PDM vs PDL

A

PDM: Datenverwaltung in Produktplanung- und Entwicklung
PDL: Erweiterung der PDM Funktionalitäten um prozessübergreifenden Daten & Informationen

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44
Q

Anwendung MKS

A
  • Bewegungsanalyse von komplexen kinematischen Systemen (z.B. Automobile)
  • Ermittlung dynamischer Bauteilbelastungen
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45
Q

Teilaufgaben Eletkronikentwicklung

A
  • Chipentwicklung
  • Elektrokonstrukion
  • Leiterplattentwurf
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46
Q

ECAD - Definition

A

Beschäftigt sich mit der Realisierungen von Elektroinstallationen, wobei es sich überwiegend um analoge Schaltungen handelt

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47
Q

ECAD - relevante Komponenten und zentrale Dokumente

A

Komponenten: Elektrische Einspeisung (z.B. Batterien), Sicherheisttechnik (z.B. Sicherungen), Steuerungstechnik (z.B. Sensoren)
Dokumente: Überschaltplan, Stromlaufplan, Anordnungsplan, Verdrahtungsplan

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48
Q

Vorteile moderner ECAD

A
  • Automatischer Abgleich Technischer Informationen
  • Nutzung von umfangreichen Bibliotheken
  • Anpassbare Makros zum schnellen Modellaufbau
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49
Q

Schaltungssimulation - Prinzip

A
  • Simulation einfacher und komplexer analoger und digitaler Schaltungen
  • Beschreibungen von Schaltungen mittels Differentialgleichungen
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50
Q

Schaltungssimulation - Ergebnisse und Vorteile

A
  • Ergebnisse: Ermittlung elektrotechnischer Kenngrößen, Verifikation der korrekten Funktionsweise von Schaltungen
  • Vorteile: Zeitersparnis, Kostenersparnis, besseres Verständnis für Elektronik
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51
Q

Schaltungssimulation - zwei Methoden

A
  • zeit- und wertkontinuierliche Schaltungssimulation von meist analogen Schaltungen
  • zeit- und wertdiskrete Schaltungssimulation von digitalen, getakteten Schaltungen
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52
Q

Probleme konventioneller Simulationsansätze

A
  • Keine ganzheitliche Systembetrachtung
  • Keine Berücksichtigung potentieller Wechselwirkungen
  • Vernachlässigung wichtiger physikalischer Effekte
  • Keine Gesamtoptimierung des Systemverhaltens
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53
Q

Probleme konventioneller Simulationsansätze - Lösungen

A
  • Domänenübergreifende, gleichungsbasierte Ansätze
  • Erweiterung klassischer CAD Systeme (3D-basierte Ansätze)
  • Kombination bestehender Simulationsansätze (Co-Simulation)
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54
Q

Domänenübergreifende, gleichungsbasierte Ansätze

A
  • Abstrakte Modellierung von von technischen System mit Gleichungen undObjekten
  • Berücksichtigung vielfältiger Disziplinen
  • Vorteile: Simulation von gesamten System über Disziplinen hinweg, Generierung ganzheitlicher Aussagen über Systemverhalten
  • Beispiele: Matlab, Modelica
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55
Q

3D-basierte Ansätze

A
  • Erweiterung der Funktionalität klassischer CAD Systeme
  • Festlegung der mechatronischen Funktionsstruktur
  • Erstellen des mechatronischen Konzeptes
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56
Q

Co-Simulation

A
  • Verknüpfung und Datenaustausch zwischen verschiedenen Simulationswerkzeugen
  • Variante: Offline- vs. Onlinekopplung
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57
Q

Functional Mockup Interface (FMI)

A
  • Standarisierte Schnittstelle zur Online-Kopplung beliebiger Simulationswerkzeuge
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58
Q

Probleme konventioneller Simulationsverfahren

A
  • manuelle Aufwände
  • kostenintensiv
  • keine automatischen Anpassungen
  • Anwendungsspezifische Lösungen
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59
Q

Mehrwehrt physikbasierter Simulationsverfahren

A
  • Automatische Modellierung des physikalischen Verhaltens
  • keine manuellen Aufwände
  • Allgemeingültige Lösung für die Modellierung physikalischer Effekte
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60
Q

Physiksimulation - Vorgehen bei der Modellbildung

A
  • CAD Modell
  • Trianguliertes Modell
  • Kollisionsmodell
  • Physikmodell
  • Simulationsmodell
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61
Q

Physiksimulation - Simulative Absicherung von Festkörpersystemen

A

Optimierung der Steuerungsstrategien am virtuellen Modell

Vorteile: Absicherung der Stabilität im Betrieb, Optimale Steuerungsstrategie mit hohem Durchsatz

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62
Q

Physiksimulation - Simulative Absicherung von formlabilen Bauteilen

A

Simulative Absicherung von robotergeführten Tankvorgängen in der Automobilproduktion
Vorteile: Optimierung von hochpräzisen Bewegungen, Vermeiden von Prozessstörungen durch Verkanten, Verhaken; Absicherung der Stabilität im Betrieb

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63
Q

Physiksimulation - Simulative Absicherung von fluidischen Effekten

A

Integration spezieller Algorithmen zur Abbildung von Fluiden, Online-Aktualisierung von CAD-Modellen während der Simulation
Vorteile: Einfache Anwendbarkeit, schnelle Bereitstellung von Simulationsergebnissen, Reduktion von realen, kostenintensiven Tests

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64
Q

Einsatzgebiete Robotersteuerung (RC)

A
  • Portalroboter
  • SCARA - Roboter
  • Delta-Roboter
  • Vertikal-Knickarmroboter
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65
Q

Befehlsarten RC

A
  • PTP (point-to-point Bewegung)
  • LIN (Lineare Bewegung)
  • SPLINE (Spline Bewegung)
  • CIRC (Zirkular Bewegung)
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66
Q

Programmierverfahren Industrieroboter

A
  • Direkte Verfahren (Online-Programmierung): Teach-in, Play Back
  • Indirekte Verfahren (Offline-Programmierung): Textuell, CAD-gestützt, Implizit
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67
Q

Einsatzgebiete SPS (Anpassungssteuerung)

A
  • Verfahrenstechnik
  • Anlagenbau
  • Werkzeugmaschinen
  • Druck- und Textilindustrie
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68
Q

Aufbau SPS

A
  • Eingangskarte
  • Prozessor
  • Programmspeicher
  • Zusatzfunktionen
  • Ausgangskarte
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69
Q

SPS Programmiersprachen

A
  • Anweisungsliste (AWL)
  • Strukturierter Text (ST)
  • Kontaktplan (KOP)
  • Funktions-baustein-Sprache (FUS)
  • Ablaufsprache (AS)
70
Q

Herausforderung in Produktion von Morgen (Programmierung)

A
  • Integration neuer Komponenten: Kommunikation ist Problem, hohes Spezialwissen nötig, hoher Aufwand
  • Programmiersprachen: heterogene Programmiersprachen und Komponenten, Programmierexperten notwendig, hoher Aufwand
71
Q

Grundlagen Aufgabenorientierte Programmierung

A
  • Modellierung Aufgabe durch Umwelt (=Aufgabenmodell)
  • Modellierung des Produktionssystem (=Umweltmodell)
  • Abgleichen der Anforderungen (aus Aufgabenmodell) mit den Fähigkeiten (aus Umweltmodell)
72
Q

Aufgabenmodell

A
  • Produkte: CAD-Geometrie, Toleranzen

- Produktionsmodell: Primär- und Sekundärprozesse, Prozessreihenfolge, Skills der einzelnen Prozesschritte

73
Q

Virtuelle Inbetriebnahme

A

ist die Entwicklungsbegleitete, kontinuierliche Validierung der Steuerungslogik einer Produktionsanlage anhand eines Simulationsmodell.

74
Q

Nutzen Virtuelle Inbetriebnahme

A
  • Zeit zur Planung wird reduziert (30%)
  • Kostenreduktion
  • Qualität wird durch Vermeidung von Planungfehlern (70%) reduziert
75
Q

Varianten Virtuelle Inbetriebnahme

A
  • HiL (Reale Steuerung)
  • SiL (Steuerungsemulator)
  • MiL (Modell der Steuerung)
76
Q

Betriebsparallele Simulation - Handlungsbedarf

A
  • Produkte: komplexe Fertigungsprozesse
  • Produktion: laufende Anpassung der Anlage
  • Herausforderung: Flexibilität und Zuverlässigkeit
77
Q

Betriebsparallele Simulation - Szenarien

A
  • Optimierung (mittelfristig): Zeit, Kosten, Qualität
  • Prognose (mittelfristig): Vorhersage Anlageverhalten
  • Robuster Betrieb (kurzfristig): Fehlerbehandlung
  • Diagnose (kurzfristig): Effektive Fehlererkennung
  • Überwachung (kurzfristig): Effizienter Anlagenbetrieb
78
Q

Betriebsparallele Simulation - Szenarien

A
  • Simulation parallel zur Anlage
  • Vergleich auf Signalebene
  • Auswertung und Reaktion in mehreren Stufen
79
Q

Betriebsparallele Simulation - Palettierbetrieb

A
  • Ausgangslösungen: Keine Aussage über Stabilität von Paletten, heuristische Vorgehensweise
  • Lösung: Physikbasierte Simulation zur Überprüfung der Stabilität
  • Vorteile: Absicherung der Stabilität im Betrieb, Risikoreduktion von Instabilitäten, Steigerung der Planungssicherheit und Nutzungsgrad von Paletten
80
Q

Prodktionsplanung

A

Systematisches Suchen und Festlegen von Zielen für die Produktion, Vorbereitung von Produktionsaufgaben und Festlegen des Ablaufs zum Erreichen dieser Ziele

81
Q

Kennzahlen - Definition

A

Kennzahlen müssen…

  • exakt definiert sein
  • eine ausreichende Aktualität besitzen
  • für den Empfänger eindeutig und verständlich sein
  • wirtschaftlich ermittelt werden können
82
Q

Kennzahlen - Nutzen

A
  • Schaffen von Transparenz
  • Verdeutlichung komplexer Sachverhalte
  • Formulieren von Zielen und Prognose, die von Relevanz sein können
  • Messbarkeit von Leistungen und Verbesserungspotentiale
83
Q

Produktionsprogrammplanung Schritte

A

Markt –> Absatzplanung –> Primärbedarfsplanung –> Ressourcengrobplanung –> Produktionsprogramm

84
Q

Absatzplanung: Prognoseverfahren

A
  • Exponentielle Glättung erster Ordnung
  • Exponentielle Glättung zweiter Ordnung
  • Verfahren nach Winters
  • Gleitender Mittelwert
  • Hochrechnung
85
Q

Mengenplanung Schritte

A

Produktionsprogramm –> Brutto-Sekundärbedarfsermittlung –> Netto-Sekundärbedarfsermittlung –> Bestellrechnung (Disposition) –> Fertigungsauftrag oder Beschaffungsauftrag

86
Q

Mengenplanung - Methoden der Bedarfsermittlung

A
  • Bedarfsgesteuerte Bedarfsermittlung (deterministisch)
  • Verbrauchsgesteuerte Bedarfsermittlung (stochastische)
  • Bedarfsermittlung durch Schätzung (heuristisch)
87
Q

Methoden der Bedarfsermittlung - A/B Teile

A
  • Bedarfsorientiert durch Stücklistenauflösung

- Dispositionsstufen/Fertigungsverfahren

88
Q

Methoden der Bedarfsermittlung - A/B Teile

A
  • Verbrauchsorientiert
  • Bestellpunktverfahren (Bedarfsbezogen, verhindert unnötig große Materialvorräte)
  • Bestellrythmusverfahren (Terminbezogen, es kann bei unregelmäßigen Bedarf zu Fehlbeständen kommen)
89
Q

Annahmen Andler-Modell

A
  • Keine Fehlmengen
  • Kontinuierlicher Lagerabgang
  • Keine Lieferzeiten
  • Unbegrenzte Aufnahmekapazität
  • Gleichbleibende Lagerkosten
90
Q

Einflussfaktoren Durchlaufzeit

A
  • Liegezeit (85%)
  • Bearbeitungszeit, inkl. Rüstzeit (10%)
  • Prüfzeit (3%)
  • Transportzeit (2%)
91
Q

Dilemma der PPS

A

Kapazitätsauslastung vs. Termintreue

92
Q

Produktionssteuerung: Auftragseranlassung

A
  • Fertigungsauftragsfreigabe
  • Fertigungsbelegerstellung
  • Arbeitsverteilung
93
Q

Produktionssteuerung: Auftragsüberwachung

A
  • Fertigungsfortschrittüberwachung
  • Fertigungsauftragsüberwachung
  • Kundenauftragsüberwachung
94
Q

Kausalität DLZ -

A

Kurze DLZ –> Geringe Streuung –> Erhöhte Planungssicherheit –> Hohe Termintreue

95
Q

Auftragsfreigabeverfahren

A
  • ConWIP (Constant Work in Progress): Auftragsfreigabe, wenn Umlaufbestand eine Untergrenze erreicht hat, Ziel: Umlaufbestand auf einem konstanten Niveau halten
  • Engpassteuerung: Auftragsfreigabe, wenn das Engpass-Arbeitssystem einen Auftrag fertigstellt hat
  • BOA (Belastungsorientierte Auftragsfreigabe)
96
Q

Einfluss auf personelle Kapazität

A
  • Mehrmaschinenbedienung
  • Mitarbeiter aus anderem Bereich zuornden
  • Aufträge extern vergeben
  • Rüstzeiten minimieren
97
Q

Einfluss auf maschinelle Kapazität

A
  • Maschinen substituieren
  • Aufträge extern vergeben
  • Rüstzeiten minimieren
98
Q

Reihenfolgebildung - Verfahren

A
  • FIFO: Gute Plambarkeit der DLZ
  • Schlupzeitregelung: Auftrag mit kleinster Schlupfzeit hat höchste Prio
  • Frühester Plan-Starttermin (FPS): Auftrag mit frühestem Plan-Starttermin hat höchste Prio
  • Frühester Plan-Endtermin (FPS): Auftrag mit frühestem Plan-Endtermin hat höchste Prio, bevorzugtes Verfahren bei Terminierung gegen eine unbegrenzte Kapazität
99
Q

Informationstarnsprenz

A

Die Wichtigkeit einer hohen Informationstransparenz und -genauigkeit in der
Produktion, als Voraussetzung für situationsbezogene Entscheidungen im
Rahmen der Produktionssteuerung.

100
Q

Betriebsdatenerfassung (BDE)

A

Zur Betriebsdatenerfassung gehören alle
Maßnahmen die nötig sind, um die Betriebsdaten
in maschinell verarbeiteter Form am Verarbeitungsort
bereitzustellen.

101
Q

Maschinendatenerfassung (MDE)

A

Werden die Betriebsdaten an der Produktionsanlage

erfasst, wird dies als Maschinendatenerfassung bezeichnet.

102
Q

Arten der zur erfassenden Betriebsdaten

A
  • Qualitätsdaten
  • Lager- und Materialdaten
  • Werkzeug- und Vorrichtungsdaten
  • Auftragsdaten
  • Personaldaten
  • Maschinen- und Betriebsmiteldaten
103
Q

Möglichkeiten zur Betriebsdatenerfassung

A
  • Wearables
  • Intelligentes Produkt
  • Intelligenter Behälter
  • Digitaler Montagetisch
104
Q

Motivation für Einführung PPS-System

A
  • Veränderte Umwelteinflüsse
  • Schwächen des derzeitigen PPS-System
  • Neue Softwaretechnologien
  • Rechtliche Bestimmungen und Auflagen
105
Q

Schwierigkeiten beim Einführen PPS System

A
  • Fehlender Marktüberblick
  • Fehlende Erfahrung mit der Systemauswahl
  • Unrealistische Erwartungen an das System
  • Schwieriges Projektmanagement
106
Q

Idealer Verlauf PPS-Auswahl

A

Erkunden des Marktangebots –> Vorfilter –> Grobfilter –> Feinfilter –> Entscheidung

107
Q

Anforderungen an zukünftige PPS-Systeme

A
  • Integrität
  • Effizienz
  • Zuverlässigkeit
  • Verknüpfbarkeit
  • Portabilität
  • Flexibilität
108
Q

GPS-Prinzipien

A
  • Standardisierung
  • Null-Fehler-Prinzip
  • Visuelles Management
  • KVP
  • Mitarbeiterorientierung und Führung
  • Fließprinzip
  • Pull-Prinzip
109
Q

Muda Verschwendungsarten

A
  • Überproduktion:
  • Bestände
  • Wartezeit
  • Transport
  • Unnötige Bearbeitungsschritte (Überbearbeitung)
  • Überflüssige Bewegung
  • Fehler, Ausschuss und Nacharbeit
  • Mitarbeiterwissen
110
Q

Zielgrößen - Liefertreue

A
  • Fehler, Ausschuss und Nacharbeit
  • Wartezeit
  • Bestände
  • Transport
111
Q

Zielgrößen - Lieferzeit

A

Alle Muda-Arten

  • Überproduktion
  • Wartezeit
  • Bestände
  • Transport
  • ….
112
Q

Zielgrößen - Prozesskosten

A
  • Unnötige Bearbeitungsschritte
  • Überproduktion
  • Fehler, Ausschuss und Nacharbeit
  • Transport
  • Bestände
113
Q

Zielgrößen - Kapitalbindungskosten

A
  • Bestände
  • Überproduktion
  • Wartezeit
  • Fehler, Ausschuss und Nacharbeit
114
Q

Die Digitalisierung von Produktionsprozessen ermöglicht

A
  • eine Erhöhung der Transparenz und Flexibilität
  • eine einfache und schnelle Datenerhebung und -auswertung großer Datenmengen
  • eine Vernetzung von Maschinen und Menschen entlang der gesamtenWertschöpfungskette.

Dadurch können Fehler schneller und sicherer erkannt werden. Zudem können Verbesserungsmöglichkeiten entlang der gesamten Wertschöpfungskette leichter
umgesetzt werden, wodurch unter anderem Wartezeiten, Bestände,Durchlaufzeiten und Kosten reduziert und Qualität sowie Liefertreue erhöhtwerden können.

115
Q

Potentiale Schlanker Produktion - sehr wichtig/wichtig

A
  • Prozessoptimierung und Verschwendungsreduzierung

- Reduzierung der Durchlauf- und Rüstzeiten

116
Q

Wertstrommanagement - Funktion

A
  • Visualisierung der Produktionsprozesse sowie
    der Material- und Informationsflüsse
  • Analyse zum aufdecken der Schwachstellen und ableiten
    von Verbesserungspotenzial
  • Überprüfung von Auswirkungen der Veränderungen
117
Q

Ziele des Wertstrommanagements

A
  • Erreichen Soll-Zustand
  • Reduzierung der Durchlaufzeit
  • Reduzierung von Beständen
  • Erhöhung der Termintreue
  • Steigerung Transparenz
  • Steigerung Produktivität
118
Q

Ablauf des Wertstrommanagements

A
  • Produktfamilien bilden und auswählen
  • Ist-Wertstrom zeichnen
  • Soll-Wertstrom zeichnen
  • Soll-Wertstrom umsetzen
119
Q

Vorteile Wertstrommanegement

A
  • Einfach: Verwendung weniger Symbole,  Papier und Bleistift
  • Schnell: Schnelle Potenzialerkennung, Ungefilterte Informationen direkt aus der Produktion
  • Ganzheitlich: Integrierte Betrachtung des Material- und Informationsflusses für jeden Prozess
  • Zielorientiert: Ursachen von Verschwendungen erkennbar, Aufzeigen von Handlungsprioritäten
120
Q

Fabrikplanung - Definiton

A

Der systematische, zielorientierte, in aufeinander aufbauende Phasen strukturierter Prozess zur Planung einer Fabrik von der Zielsetzung bis zum Hochlauf der Produktion

121
Q

Pull-Prizip

A

Durch das Pull-Prinzip wird eine Materialversorgung angestrebt, die sich, im Gegensatz zum Push-Prinzip, an den Bedarfen / Nachfrage des Kunden ausrichtet und dabei einen geringstmöglichen Steuerungsaufwand und geringe Bestände erreichen soll

122
Q

Kanban - Definition

A

Kanban (jap. für Karte) ist eine Methode des Pull-Prinzips. Kanban ist eine einfache Möglichkeit zur Signalisierung von Materialbedarf durch den Verbraucher an den Lieferanten anhand einer begrenzten Menge an Informationsträgern (Kanban) innerhalb eines geschlossenen Regelkreises

123
Q

Kanban - Regeln

A
  • Produktion ausschließlich bei vorliegen eines Produktionskanban in jeweils angegebener Produktionslosgröße
  • Produktion in Reihenfolge der Entnahme durch den Kunden
  • Jeder gefüllte Behälter mit einem Kanban versehen
  • Abstellung der Kanban-Behälter nur an festgelegten Plätzen
  • Transport von Kanbans nach vorgegebener fester Route
  • Regelmäßige Überprüfung der in Umlauf befindlichen Anzahl an Kanbans
124
Q

Kanban - Vorteile/Nachteile

A
  • Vorteile: Transparenz im Prozess, Verkürzung der Material- und Informationsdurchlaufzeit, Einfach, Verkürzung der Reaktionszeit
  • Nachteile: Störung im vorgelagerten Prozess wirken sich auf die gesamte, nachgelagerte Prozesskette aus, Nur für geringe Variantenzahl sinnvoll, Disziplin erforderlich, keine große Bedarfsschwankungen
125
Q

Null-Fehler Prinzip - Definition

A

Dem Null-Fehler-Prinzip werden Methoden zugeordnet, welche der Vermeidung von Fehlerweitergabe, Fehlervermeidung sowie Sicherstellung einer hohen Produkt- und Prozessqualität dienen

126
Q

Poka Yoke - Definition

A

Methode des Null-Fehler-Prinzips. Es dient der Verhinderung und Vermeidung (yoke) zufälliger Fehler (poka) durch technische Vorkehrungen oder Vorgehensweisen

127
Q

Poka Yoke - Vorteile

A
  • Vorteile: Anwendbar auf alle Bereiche, Geringe Kosten, geringer Aufwand, einfache Hilfsmittel, Lösungsfindung gemeinsam mit betroffenen Werkern
128
Q

Poka Yoke - Pick by Light: Vorteile

A
  • Reduktion der Suchzeiten
  • Fehlerreduktion
  • Einfache Handhabung
129
Q

Poka Yoke - Pick by Voice: Vorteile

A
  • Sehr geringe Fehlerquote
  • Handfreiheit
  • Flexibel und Vielseitig
130
Q

Visuelles Management - Definition

A
  • Ziel der Visualisierung ist es sowohl Transparenz über Ziele, Prozesse und Leistungen zu erzeugen, als auch das Sichtbarmachen von Problemen
131
Q

Visuelles Management - Andon: Vorteile/Nachteile

A
  • Es dient der Visualisierung von Status oder Störungen in einem festgelegten Fertigugsbereich
  • Vorteile: Überwachung des Fertigungsstatus, Visualisierung von Störungen, Schrittweise Steigerung der Prozessstabilität wenn mit anderen Methoden gekoppelt
  • Nachteile: Überfrachtung der Mitarbeiter mit
    Informationen (Reizüberflutung), Reine Visualisierung der Fehler, separate Fehleranalyse erforderlich
132
Q

Visuelles Management - Andon - Smartwatches

A
  • Wichtige Informationen und Fehlermeldung sofort und mobil, Keine Behinderung beim Arbeiten, Vielseitig einsetzbar
  • Vorteile: Auftrag kommt direkt zum Mitarbeiter, unabhängig vom Aufenthaltsort, Maschinen können effektiver bedient werden, Maschinenauslastung wird erhöht, Schnellere Reaktion und verbesserte Kommunikation
133
Q

Fabrik - Definition

A

Die Fabrik ist ein Produktionsbetrieb, dessen Zweckbestimmung die Gewinnung, die Veredelung oder
die Verarbeitung von Stoffen zu Erzeugung von Konsumgütern oder von Produktionsmitteln ist.

134
Q

Planung - Defintion

A

Eine Planung ist die gedankliche Vorwegnahme zukünftiger Aktivitäten.

135
Q

Impulse für Fabrikplanung

A
  • erheblicher Absatzvolumenrückgang
  • erhebliche Absatzvolumensteigerung
  • erhebliche Änderung der Volumenzusammensetzung
  • strategische bzw. unternehmenspolitische Entscheidungen
136
Q

Aktuelle Entwicklungen in der Fabrik

A
  • Reaktionsfähigkeit auf Kundenwünsche
  • Wandlungsfähige Fabrik
  • Digitale Fabrik
  • Humanzentrierung
  • Schlanke Produktion
137
Q

Fabrikplanung - Tod-Down Dynamik

A

Dynamik von

  • Markt/Wettbewerb
  • Technologie
  • Gloablisierung
138
Q

Fabrikplanung - Bottom-Up Stabilität

A
  • Nachhaltiger Kompetenzaufbau
  • Ressourcenauslastung
  • Optimierter Produktionsprinzip
  • Stabile Logistikprozesse
139
Q

Fabrikplanung -Herausforderung

A

Ressourcen, Prozesse, Organisation im Spannungsfeld von Dynamik und Stabilität zu gestalten

140
Q

Anforderungen an Fabrikplanung - Früher

A
  • Anforderungen als Eingangsinformation
  • Anforderungen stabil
  • Einmalaufgabe
  • Konzeptfindung als Kernaufgabe
  • Zentrale Planung
    “Optimale Lösung bestimmen”
141
Q

Anforderungen an Fabrikplanung - Heute

A
  • Anforderungsbestimmung als Teil der Planung
  • Anforderungen dynamisch
  • Dauerprozess
  • Vielfalt existierender Konzepte
  • Dezentrale Planung
    “Optimalen Kompromiss zwischen Dynamik und Stabilität bestimmen”
142
Q

Strukturplanung - Schritte

A
  • Ideales Funktionsschema
  • Flächenspezifisches Funktionsschema
  • Lieferantenanbindung
  • Generalbebauungsplan
  • Gebäudestruktur
143
Q

Bereichsstruktur Produktion

A
  • Funktionsorientiert (Werkstattfertigung)
  • Prozessorientiert (Reihenfertigung)
  • Produktorientiert (Fließfertigung)
144
Q

Visualisierung der Transportbeziehungen

A
  • Sankey-Diagramm: Beruht auf nichtmaßstäblicher idealen Darstellung. Es dient dazu, die Materialflussbeziehungen in einem frühen Planungsstadium visuell zu verdeutlichen und Abhängigkeiten herauszustellen
  • Menge-Weg Diagramm: Visualisiert Materialflüsse in einem real geplanten Fabriklayout. Das Mengen-Wege-Bild wird bei komplexen und vielfältigen Materialflussbeziehungen schnell unübersichtlich, da sich Materialströme kreuzen und überlagern.
145
Q

Groblayout zu Feinlayout

A

Optimierung der Maschinenanordnung –> Ver- und Entsorgung –> Arbeitsplatzgestaltung –> Feinlayout der Betriebsbereiche –> Maschinenaufstellung –> Auswahl der Betriebsmittel

146
Q

BIM (Building Information Modeling) - Definition

A

BIM ist eine optimierte Methode zur Planung, zur Ausführung und zum Betrieb von Bauwerken mit einem Partnerschaftlichen Ansatz

147
Q

BIM (Building Information Modeling) - Vorteile

A
  • Frühere Konflikt- und Fehlererkennung
  • Zuverlässige Budgetplanung
  • Schnellere Projektanlieferung
  • Höhere Gebäudequalität
  • Weniger Unfälle
148
Q

Digitale Produktionssystemplanung - Programme

A
  • Plant Simulation: Materialflusssimulationen

- visTABLE: Layoutplaung

149
Q

Produktionssystem

A
  • Baustellenproduktion
  • Werkstattproduktion
  • Gruppenproduktion
  • Fließproduktion
150
Q

Fertigungssysteem

A
  • Unverkettete NC-Fertigung
  • Fertigungsinsel
  • Bearbeitungszentrum
  • Flexibles Fertigungssystem
  • Flexible Fertigungsstraße
  • Transferstraße
151
Q

Fertigungssystemplanung - Vorgehensweise

A
  • Produktionsanalyse
  • Potenzialanalyse
  • Planung der Bearbeitungssysteme & Peripheriekomponenten
  • Kapazitätsbedarf
152
Q

Hierarchiestufen in der Montage

A
  • Montageanlagen
  • Montagezellen
  • Montagestation
153
Q

Matrixproduktion - Definition

A
  • Die Matrixproduktion ist ein flexibles, flussorientiertes, taktzeitunabhängiges Produktionssystem basierend auf individuellen Produktionszellen.
  • Dadurch flexible Massenproduktion, ohne auf Wirtschaftlichkeit einer Fliessproduktion verzichten zu müssen
154
Q

Matrixproduktion - Potentiale/Herausforderungen

A
  • Potentiale: Produktflexible Produktion, Losgröße 1 bis hin zur Massenproduktion in einem System möglich, hoher automatisierungsgrad, keine Taktzeitsynchronisation notwendig
  • Herausforderungen: Aufwendiges IT-System, kostenintensives Produktionsequipment, wenig bis keine Realitätstests verfügbar
155
Q

Elemente der digitalen Fabrik

A
  • Methoden: Geschäftsprozessmanagement, Projektdatenmanagement
  • Werkzeuge: CAD, BDE
  • Benutzerschnittstellen: VR, AR
156
Q

Software in Fabrikplaung

A
  • Planungssoftware: Prozessplanung, Materialflussanalyse & Layoutplanung
  • Software zum Erstellen von Ablaufsimulationen: Materialflusssimulation, 3D-Bewegungssimulation
157
Q

Assistenzsysteme in der Fabrikplanung - VR Einsatzmöglichkeiten

A
  • Anschauliche Darstellung der gesamten Fabrik

- Unterstützung bei der Layoutplanung

158
Q

Assistenzsysteme in der Fabrikplanung - CAVE

A
  • Raum zur Visualisierung eines VR-Modells
  • Einsatzmöglichkeiten: Virtuelle Begehung einer Fabrik, Zusammenarbeit mehrerer Entwickler an verschiedenen Orten an einem Modell
159
Q

Assistenzsysteme in der Fabrikplanung - Planungstisch

A
  • 2D-Layoutaung auf interaktiven Planungstisch

- Einsatzmöglichkeiten: Layoutplanung, Anschauliche Darstellung von Konzepten in Meetings

160
Q

Assistenzsysteme in der Fabrikplanung - AR Einsatzmöglichkeiten

A
  • Betrachtung neuer Anlagen im realen Fabrikumfeld
  • Verkürzung der Anlernphase
  • Layoutplanung und Montage mit AR
161
Q

Intelligente Vernetze Produktion - Definition

A

Die IVP beschreibt die Herstellugn von Produkten auf Basis einer durchgängigen informationstechnischen Vernetzung durch Nutzung digitaler Technologien in Produkt, Prozess & Ressource im Produktenstehungsprozess

162
Q

Digitales und virtuelles Engineering im Produktlebenszykklus

A
  1. Definieren (PDL)
  2. Design Produkt & Prozess (CAD(CAM)
  3. Virtualisieren (VR)
  4. Virtuell Validieren
  5. Analysieren (CAE)
  6. Optimieren
163
Q

Einsatzbereiche Simulation

A
  • Fabrik: Validierung von Logistiksystemen
  • Anlage: Auslegung von Produktionssystemen
  • Modul: Analyse von komplexen Bewegungen
  • Prozess: Optimierung von Bauteileigenschaften
164
Q

Komoponenten DLZ

A
  • Durchführungszeit des Loses (Rüstzeit + Bearbeitungszeit

- Übergangszeit (Liegen nach Bearbeitung, Transportzeit, Liegen vor Bearbeitung)

165
Q

Einsatz VR in Produktion

A

HoloLens

  • Raum Kartographieren
  • Tracking von Personen und Objeten
166
Q

Eigenschaften MRK Roboter + Vorteile + Nutzung der Sensorik

A
  • Bauweise ohne Verletzungsgefahr
  • Kraft-Moment Sensorik

Vorteile MRK Roboter

  • Keine zusätzlichen Schutzvorkehrungen notwendig
  • Direkte Zusammenarbeit möglich

Nutzung der Sensorik

  • taktile Kommunikation
  • Werkstückfindung
167
Q

AR - Tracking Verfahren

A
  • Marker Tracking
  • Object Tracking
  • Image Tracking
168
Q

Einsatz AR

A
  • Trainieren von Fachkräften
  • Hilfe bei Dokumentation, Anzeige von Real-Time Informationen
  • Fehlerprävention
169
Q

Vollständige Vernetzung in der Produktion

A

Eine durchgängige informationstechnische Vernetzung ohne digitale Brüche

170
Q

Vorteile rechnerbasierte 3D - Konstruktion

A
  • Vollständiges Produktmodelle
  • Frühes Erkennen von fertigungstechnischen Problemen,
  • Qualitätssteigerung durch Vermeidung von Fehlern in der Produktentstehung

Intelligent vernetzte Produktion (4 decks)

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