4 research outputs found
Änderungs- und Konfigurationsmanagement unter Berücksichtigung von Verwendungsinstanzen
Vor dem Hintergrund des Product Lifecycle Managements (PLM)beschäftigt sich die Dissertation mit der Gestaltung eines integrierten und konsistenten Informationsflusses im Produktentstehungsprozess. Zielsetzung ist es, eine transparente und verbindliche Dokumentation der Produktprojekte und eine Datendrehscheibe für alle Produktdaten des Produktentstehungsprozesses zu schaffen. Hierfür wird das Produktdatenmanagement (PDM) auf Basis einer vollständigen und integrierten Produktstruktur umgesetzt
Integriertes Automatisierungskonzept für den flexiblen Materialfluß in der Elektronikproduktion
Die Senkung der Kosten, insbesondere der Lohnkosten, durch weitere Automatisierung und die Sicherung einer optimalen Produktqualität mit Hilfe weiterer Rechnerunterstützung im Produktionsmanagement, sind die wesentlichen Aufgaben zur Festigung des Produktionsstandortes Deutschland. Der Schlüsseltechnologie Elektronik kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu. Dies zeigt sich in einer weiterhin zunehmenden Elektronifizierung im Automobil- und Maschinenbau und auch in neuen Absatzmärkten für innovative Produkte der Telekommunikation.
Trotz eines hohen Automatisierungsgrades des eigentlichen Prozesses, der Bestückung von Leiterplatten, fehlte bisher eine Lösung zur logistischen Integration der hochautomatisierten Bestücklinien in ein gesamtheitliches Automatisierungskonzept.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines Materialflußsystems zur automatisierten Ver- und Entsorgung der Elektronikproduktion.
Hierzu wurden im Vorfeld am Markt verfügbare Transportsysteme anhand der spezifischen Anforderungen der Elektronikproduktion untersucht. Als Ergebnis bleibt festzuhalten, daß die meisten der derzeit verfügbaren automatisierten Transportmittel ihre vorrangige Anwendung im Maschinenbau und der Automobilproduktion finden. Hier bestehende Lösungen wurden lediglich an die Randbedingungen der Leiterplattenbestückung adaptiert, wobei eine integrative Vernetzung zwischen Produktionsprozess und Produktionslogistik fehlt.
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen und der Leitlinie Vereinfachen-Automatisieren- Integrieren folgend, wurden Überlegungen zur automatisierungsgerechten Materialflußgestaltung angestellt. Die Optimierung der Wertschöpfung bildet hier die zentrale Zielsetzung der Betrachtung. Um den wesentlichen Faktor Durchlaufzeit in der Wertzuwachskurve weiter zu reduzieren wurde eine Unterstützung der Materialbewirtschaftung konzipiert.
Die Bildung eines virtuellen Puffers, der physisch als eine Einheit vorliegt, welchen datentechnisch jedoch jede Produktionslinie als ihren eigenen Puffer einbinden kann, unterstützt die Minimierung der Durchlaufzeit und die Flexibilitätsanforderungen hinsichtlich der Auftragsreihenfolge.
Die konzeptionellen Überlegungen resultieren in einem Anforderungsprofil für die Mobile Handhabungseinheit. Das daraus realisierte Transportsystem basiert auf einem Elektrohängebahnsystem. Das Trägerfahrzeug wurde um ein lagegeregeltes Antriebsmodul und eine Scherenhubachse zur Handhabung der Transporthilfsmittel erweitert. Die realisierte Antriebs- und Steuerungslösung bildet die Grundlage für ein flexibles, intelligentes und hochdynamisches Transportmittel. Der Handhabungseinheit verleiht es eine hohe Positioniergenauigkeit zur direkten Maschinenbedienung.
Ergänzt wird das Konzept durch ein Materialflußleitsystem:
Den Kern des Materialflußleitsystems bildet eine Datenbank, in der Informationen über die vorhandenen Transportsysteme, Produktionsstrukturen und Auftragsspektren abgelegt sind. Des weiteren dient sie zur Erfassung und Auswertung der logistischen Betriebsdaten.
Schwerpunktmäßig wurde bei der Entwicklung der Module darauf geachtet, eine unternehmensweite Kommunikation, insbesondere auch mit den mobilen Subsystemen, zu realisieren. Die bereitgestellte logistische Datenbasis erlaubt die Erweiterung des Leitstandsbegriffes um die Komponenten "Planung und Optimierung" und "Controlling”. Mit Hilfe dieser Module ist über die kurzfristige Reaktion hinaus auch die mittelfristige und strategische Optimierung der Produktion erreichbar.
Dem Produktionsfaktor "Information” kommt hierbei eine wesentliche Bedeutung zu. Die Information stellt zum einen das verbindene Medium zwischen den Bereichen und zum anderen die Basis zur Synchronisation dar.
Die Implementierung von modularen und flexiblen Softwaresystemen ist die Basis für eine weitere Steigerung der Leistungsfähigkeit von Automatisierungslösungen. In der Logistik muß hier der Schwerpunkt insbesondere im Bereich der dispositiven Datenverarbeitung liegen.
Bei der Umsetzung des Materialflußkonzeptes in der Modellfabrik des Institutes bestätigte sich die Erfordernis einer ganzheitlichen Betrachtung der Produktion bei Logistikprojekten. Zur Schaffung einer durchgängig automatisierten Transportkette wurden die Schnittstellenkomponenten in den Produktionsablauf mit eingebunden.
Es mußte jedoch festgestellt werden, daß eine Vielzahl peripherer Komponenten in ihren lokalen Ablaufzyklen ungenügend auf ein übergreifendes Konzept abgestimmt sind und Schnittstellen zur Integration der Peripherie oftmals fehlen.
Die Wirtschaftlichkeitsanalyse der Mobilen Handhabungseinheit ergab ein optimales Einsatzspektrum im Bereich mittlerer Transportmengen (bis ca. 60 THM/h) und kurzer Transportentfernungen (bis ca. 300 m). In diesem Bereich, in welchem die Handhabungsfunktion überwiegt, läßt sich das volle Ratiopotential durch die Materialflußautomatisierung erschließen.
Durch den ganzheitlichen Systemverbund ist hiermit ein erfolgreicher Automatisierungsansatz vorgezeichnet.
Mit dem in der vorliegenden Arbeit gewählten Ansatz wurde das Ziel eines durchgängig automatisierten Produktionsdurchiaufes erreicht. Zukünftige Arbeiten müssen ergänzend dazu den Bereich der Systemperipherie erschließen:
Zur weiteren Optimierung des Betriebsmitteleiensatzes sind konkrete Lösungsvorschläge für eine Standardisierung der Materialbereitstellung zu entwickeln. Ziel muß dabei die Vision einer flexibel automatisierten Rüstung der Bestücklinien sein.
Gerade im Bereich der Schnittstellengestaltung der Materialbereitstellung ist Entwicklungsbedarf zu sehen. Insbesondere die Einbindung der Schnittstellen in einen kontinuierlichen Produktionsablauf erfordert eine flexible Ablaufprogrammierung sowie offene Schnittstellen zur Kommunikation zwischen den Systemen.
Einen letzten Schwerpunkt weiterer Forschungsaktivitäten stellt die betriebsbegleitende Simulation dar. Mit ihrem Einsatz ist es möglich die kontinuierliche Optimierung der Produktionsstrukturen zu unterstützen und einen optimalen Produktionsablauf zu gestalten.Lowering costs, especially wage costs, through further automation and ensuring optimal product quality with the help of additional computer support in production management are the main tasks for consolidating Germany as a production location. The key electronics technology is of particular importance here. This can be seen in the increasing electronification in automotive and mechanical engineering and also in new sales markets for innovative telecommunications products.
Despite a high degree of automation of the actual process, the assembly of printed circuit boards, a solution for logistically integrating the highly automated assembly lines into a holistic automation concept has so far been lacking.
The aim of the present work was the development of a material flow system for the automated supply and disposal of electronics production.
For this purpose, transport systems available on the market were examined beforehand based on the specific requirements of electronics production. As a result, it can be said that most of the automated means of transport currently available are primarily used in mechanical engineering and automobile production. Existing solutions were only adapted to the boundary conditions of the PCB assembly, whereby there is no integrative network between the production process and production logistics.
Building on this knowledge and following the guideline Simplify-Automate-Integrate, considerations were made regarding the automation-compatible material flow design. The optimization of the added value forms the central objective of the consideration. In order to further reduce the essential factor throughput time in the growth curve, a support for material management was designed.
The formation of a virtual buffer, which is physically available as a unit, but which each production line can incorporate in terms of data technology as its own buffer, supports the minimization of throughput time and the flexibility requirements regarding the order sequence.
The conceptual considerations result in a requirement profile for the mobile handling unit. The resulting transport system is based on an electric monorail system. The carrier vehicle was expanded to include a position-controlled drive module and a scissor lift axis for handling the transport aids. The implemented drive and control solution forms the basis for a flexible, intelligent and highly dynamic means of transport. The handling unit gives it a high positioning accuracy for direct machine operation.
The concept is supplemented by a material flow control system:
The core of the material flow control system is a database in which information about the existing transport systems, production structures and order spectra is stored. It is also used to record and evaluate the logistical operating data.
When developing the modules, special attention was paid to implementing company-wide communication, especially with the mobile subsystems. The logistical database provided enables the concept of a control center to be expanded to include the components "planning and optimization" and "controlling." With the help of these modules, the medium-term and strategic optimization of production can be achieved in addition to the short-term response.
The production factor "Information" is of crucial importance here. On the one hand, the information represents the connecting medium between the areas and on the other hand the basis for synchronization.
The implementation of modular and flexible software systems is the basis for a further increase in the performance of automation solutions. In logistics, the focus must be on the area of planning data processing.
The implementation of the material flow concept in the model factory of the institute confirmed the need for a holistic view of production in logistics projects. To create a fully automated transport chain, the interface components were integrated into the production process.
However, it had to be ascertained that a large number of peripheral components in their local execution cycles are insufficiently coordinated with a comprehensive concept and interfaces for the integration of the periphery are often missing.
The economic analysis of the mobile handling unit showed an optimal range of applications in the area of medium transport quantities (up to approx. 60 THM / h) and short transport distances (up to approx. 300 m). In this area, in which the handling function predominates, the full ratio potential can be tapped through the material flow automation.
Thanks to the holistic system network, a successful automation approach is hereby sketched out.
With the approach chosen in the present work, the goal of a fully automated production run was achieved. Future work must also open up the area of system peripherals:
In order to further optimize the resource set, specific solutions for standardizing the material supply must be developed. The goal must be the vision of flexibly automated armament of the assembly lines.
There is a need for development, particularly in the area of interface design for material provision. In particular, the integration of the interfaces in a continuous production process requires flexible process programming and open interfaces for communication between the systems.
The last focus of further research activities is in-house simulation. With its use it is possible to support the continuous optimization of the production structures and to design an optimal production process
Entwerfen Entwickeln Erleben 2014 – Beiträge zur virtuellen Produktentwicklung und Konstruktionstechnik: Dresden, 26.-27. Juni 2014
Die Konferenz Entwerfen – Entwickeln – Erleben bietet ein besonderes Podium zum Austausch von Wissenschaftlern und Praxisvertretern aus den zentralen Bereichen der Produktentwicklung. Der vorliegende Band enthält Beiträge der EEE2014 unter anderem zu Industrie 4.0, Cyber-Physical Systems und Virtual Reality in vielfältigen Anwendungsbereichen des Maschinenbaus, zu Innovationsmanagement, Konstruktionsmethodik und Product Lifecycle Management sowie zu Reverse Engineering und generativen Verfahren.
Die Technischen Universität Dresden und technischesdesign.org ermöglichten in Kooperation mit der Gruppe Virtuelle Produktentwicklung der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP), dem Mathematisch-Physikalischen Salon der Staatlichen Kunstsammlungen Dresden und der Hochschule für Bildende Künste Dresden die fachübergreifende Diskussion des Schwerpunkt-Themas inmitten der Dresdner Altstadt. In diesem Band sind die Beiträge zur Konstruktionstechnik und zur Virtuellen Produktentwicklung enthalten, ein weiterer Band (http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-144950, herausgegeben von Mario Linke et al.) fasst die Beiträge zum Technischen Design zusammen.:Beschreibungsmethode für die Repräsentation cyber-physischer Produktionssysteme
Daniel Strang, Nadia Galaske und Reiner Anderl 13
Industrie 4.0 und der „Faktor“ Mensch: Psychologische Herausforderungen der vierten industriellen Revolution
Bettina Schleidt 27
Modell Based Systems Engineering auf einer Plattform für PLM
Martin Eigner 39
Enterprise Integration als Herausforderung und Ziel im Produktlebenszyklus
Michael Spranger, David Hein und Alexander Hoffmann 57
Innovation Management: Erfolgreiche Innovationen durch Einbindung aller Mitarbeiter
Ulf Köster 69
Zukunft der Wertschöpfung aus Sicht des Lebenszyklusmanagement
Heinz-Simon Keil 75
bee® – eine Software zur Integration von VR im Planungs- und Montageprozess
Oliver Schwarz und Olaf Zupke 93
Produktmodelle als Dreh- und Angelpunkt der Entwicklung von cyberphysischen Systemen
Michael Pfenning, Christian Tschirner und Andreas Uhlig 103
Umsetzung einer eigenschaftsbasierten Simulationsplanung in einem PDM-System
Johannes Kößler, Jochen Reitmeier und Kristin Paetzold 113
Risikoidentifizierung zur proaktiven Qualitätsabsicherung in der Virtuellen Produktentstehung
Rainer Stark, Roland Jochem, Pascal Lünnemann und Johannes Schober 127
Integration von elektrischem Energiebedarf als Planungsgröße in der Produktionsfeinplanung
Detlef Gerhard 141
Lebenszyklusorientiertes Konfigurationsmanagement – Neue Anforderungen an PLM
Patrick Müller, Roland Drewinski und Helmut Auler 155
Product Lifecycle Management und Dienstleistungen: Methode und Werkzeug zur Unterstützung von Dienstleistungen innerhalb des PLM-Ansatzes
Christian Zinke, Lars-Peter Meyer und Frieder Swoboda 167
Wartungsprozesse dynamisch unterstützen – ein Modell für die Zukunft?
Thomas Burger 177
Advanced Virtual Reality and Visualization Support for Factory Layout Planning
Sebastian Pick, Sascha Gebhardt, Kai Kreisköther, Rudolf Reinhard, Hanno Voet, Christian Büscher and Torsten Kuhlen 187
Durchgängige Lösung zur Unterstützung von Wartungsprozessen durch Augmented Reality mit Smart Devices
Michael Abramovici und Matthias Neges 199
Nutzung von Virtual Reality als interaktive Testumgebung in der Produktentwicklung
Eckhart Wittstock, Mario Lorenz, Franziska Pürzel und Volker Wittstock 213
Prototypen mit einer Mixed-Reality-Brille erleben – Vom Entwurf zur Simulation und Visualisierung
Sebastian Voigt, Martin Großer, Marius Vopel und Günter Kunze 225
Effektive Anwendung optischer 3D-Messsysteme im Produktionsprozess von Gussteilprototypen sowie beim Reverse Engineering
Andreas Knoch 239
Entwicklung eines Leitfadens zur methodischen Weiterentwicklung von Bauteilen anhand von Praxisbeispielen
Andreas Meyer-Eschenbach und David Rudolz 251
Untersuchung generativ gefertigter medizinischer Prüfkörper durch das Streiflicht-Scanverfahren
Fabian Klink und Kevin Kuhlmann 263
Vom Ideal- zum Realmodell: Bauteile mit Fertigungsabweichungen durch automatische FE-Netzadaption simulieren
Sebastian Katona, Philipp Kestel, Michael Koch und Sandro Wartzack 275
3D-Digitalisierung und Datenaufbereitung zweier Monumentalplastiken mit unterschiedlichen Verfahren – ein Praxisbericht
Christine Schöne 287
Interdisziplinäre Kooperation bei der Erstellung virtueller geschichtswissenschaftlicher 3D-Rekonstruktionen
Sander Münster 299
Nutzung digitaler Werkzeuge für die Umsetzung eines künstlerischen Entwurfs
Wolfgang Steger, Christine Schöne, Lisa Ewald und Ulrich Eißner 313
3D-Druck von metallischen Mikrobauteilen mittels Mikro Laser Sintern
Joachim Göbner und Matthias Winderlich 325
Additive Manufacturing – Integration von Fertigung und Produktentwicklung
Alexander Martha, Thivakar Manoharan und Peter Köhler 331
Bionische Radien als User Defined Feature
Martin Wiesner und Sándor Vajna 345
Faser-Thermoplast-Verbund: Neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Leichtbauprodukten
Maik Gude, Michael Krahl, Christian Garthaus und Michael Stegelmann 357
Grafikorientierte Darstellung verteilter Simulationsergebnisse und Entscheidungsprozesse
Hans-Peter Prüfer 369
Integration der GPS in den methodischen Konstruktionsprozess nach VDI 2221
Erhard Leidich, Marko Ebermann und Sophie Gröger 383
Methodische Konstruktion eines Nachlauf Range Extenders zur Verbesserung der Reichweite von Elektrofahrzeugen
Carsten Haugwitz, Kevin Kuhlmann, Jonas Crackau und Karl-Heinrich Grote 397
Methode zur kundenorientierten Validierung im Entwicklungsprozess innovativer Fahrzeugsysteme
Albert Albers, Jürgen Becker, Matthias Behrendt, Oliver Sander und Fabian Schille 407
Webgestützte Konstruktionsmethodik im Einsatz: Eine erste Evaluation
Marc Oellrich und Frank Mantwill 417
Ein Ansatz zur methodischen, CAD integrierten Toleranzsynthese
Tim Katzwinkel, Jan Erik Heller und Jörg Feldhusen 433
Einsatz von Ontologien zur Vernetzung von Wissensdomänen in der nachhaltigen Produktentstehung am Beispiel des Sonderforschungsbereiches 1026
Rainer Stark, Wei Min Wang, Anne Pförtner und Haygazun Hayka 451
Untersuchungen von Toleranzketten im parametrischen 3D-CADSystem
Stephan Husung, Axel Oberänder, Annika Geis und Christian Weber 465
3D-Aufstellpläne für komplexe Industrieanlagen
Robert Bonca 477
Approximation der Wirklichkeit – Hairy root Wachstumssimulation mit 3D-Visualisierung
Felix Lenk, Patrick Oberthür und Thomas Bley 485
CAD im Kontext der Industrie 4.0
Thomas Hagenreiner, Peter Köhler und Thivakar Manoharan 497
Computergestützte Wissenserhebung und visuelle Modellierung von Konfigurationsregeln für komplexe Produkte
Marius Brade, Robert Bonca und Rainer Groh 509
Gestaltung und Konstruktion historischer Leuchten
Peter Schulze, Hartmut Stabler, Annette Jacob und Thomas Hinz 517
Innovative Applikationen für zellulare metallische Werkstoffe für Biosensorik und Biokatalyse
Anett Werner, Ralf Hauser und Thomas Bley 527
Klassifikation und Handhabung von Unsicherheiten zur entwicklungsbegleitenden Erfassung des Produktreifegrades
Thomas Luft und Sandro Wartzack 535
Produkt- und Prozessdatenmodellierung im Kontext der Blechmassivumformung
Thilo Breitsprecher, Andreas Meinel, Martin Thummet und Sandro Wartzack 551
Leichtbaugussteile mittels Niederdruck-Vollformgießverfahren
Malchasi Aitsuradze, Jürgen Bast und Bertram Hentschel 565
Blechdickenreduktion an einem PKW-Mittelschalldämpfer mit Hilfe innovativer Optimierungsmethoden
Alexander Krauß, Christoph Schleicher und Uwe Fischer 577
Mit innovativer Technologie und optimaler Auslegung zum effizienten Gesamtprozess – Integrative Produkt- und Prozessoptimierung beim
Thermoformen
Marcus Stein, Sascha Bach, Ronald Claus und Jens-Peter Majschak 589
Überlegungen zur digitalen Verknüpfung von Normen und standardisierten Algorithmen zu Berechnungsbaugruppen
Denis Polyakov und Willi Gründer 605
Auswahl anwendungsoptimaler Antriebssysteme als Basis für die Komposition von Antriebsbaukästen
Alexander Klause und Detmar Zimmer 619
Neue Konzepte zur Erstellung komplexer Konfigurationen
Michael Wegner, Georg Freitag und Markus Wacker 637
Parametrische und interkonnektive Synthesemethoden zur effizienten Entwicklung neuer Mechanismen
Maik Berger, Stefan Heinrich und Andreas Heine 649
Generative Fertigung – Handlungsbedarfe und entscheidungsgestützte Prüfung auf RPT-gerechte Konstruktion
Alexander Arndt und Reiner Anderl 667
Sah!-Methode zur Verbesserung der Zusammenarbeit mittels der Identifikation interdisziplinärer Netzwerke
Mathias Tralau, Fernando Kabisch und Frank Mantwill 681
Speed Design – Konstruieren mit Köpfchen
Frank Mantwill 697
Systematische Entwicklung von Lösungskonzepten für spezifische Problemstellungen im Montageanlagenbau
Dieter Fischer, Andreas Schulz, Andreas Richter und Carsten Keller 703
Über die gestalterische Phase des Konstruktionsprozesses unter dem Gesichtspunkt der objektorientierten Informatik
Peter Sigalov 715
Untersuchungen der Form- und Maßabweichungen von generativ gefertigten dünnwandigen Hohlzylindern
Kevin Kuhlmann, Fabian Klink, Tobias Stefaniak, Patrick Hebner und Karl-H. Grote 725
Validierung kundenorientierter funktionaler Anforderungen unter Berücksichtigung abweichungsbehafteter Geometrien und systembedingter Variationen
Matthias Ehlert, Andreas Stockinger und Sandro Wartzack 743
Die Bedeutung von Prototypen für den Lernerfolg von interdisziplinären studentischen Produktentwicklungsprojekten
Katharina Albrecht, Paul Gerber, Ingmar Langer, Julian Sarnes, Susanne Sprenger und André Stocker 75