Beitrag zur Planung und Optimierung von Fließmontagesystemen unter Berücksichtigung sich ändernder Anforderungen, insbesondere an Prozesszuverlässigkeit, Produktqualität und Flexibilität
In the Mixed-Model-Production different variants can be manufactured on
the same flow system in random order and with insignificant setup times
(batch size of one). The differentiation of products can be delayed until
their assembling and then be executed by starting from a basic model.
However, as an interface between costumers and the manufacturing, flow
assembly systems should compensate internal (processing time fluctuations,
machine breakdowns) and external factors (order fluctuations, changes in
sales). Alongside economic effectiveness characteristics such as adherence
to delivery dates, flexibility and quality are to be observed. Therefore
aspects like redundancy, buffering and the integration of quality stations
gain importance for the planning phase of such systems. A literature survey
shows that there are mainly deficits of the configuration methods of
rework-loops and of planning methods in order to cope with over- and
under-capacities.Therefore, a new method for the configuration of
rework-loops is developed, in which the cycle time is not calculated based
on the annual volume, but on the cycle time of the flow lines associated
with them. This method can also be used in the planning of converging and
diverging structures.To increase the flexibility, the parallel structure is
thoroughly investigated by considering external and internal factors.
Subsequently, a review of key criteria is carried out to be used to compare
the parallel structure with a serial structure.Due to the resulting
improvements in the parallel elastic structure, further development of this
structure is achieved. As a result, it is proposed to connect the parallel
stations through common buffers. By means of the new method, the buffers
are better utilized. Consequently, the overall utilization degree and
throughput increase, while the buffer sizes reduce significantly.To develop
the solution statements and to carry out the investigations in this work,
both the analytical approach and simulation are used.In der Variantenfließfertigung können unterschiedliche
Produktvarianten in einem Fließsystem in beliebiger Reihenfolge und mit
unerheblichen Umrüstzeiten (Losgröße eins) hergestellt werden. Die
Differenzierung von Produkten lässt sich bis zur Montage hinauszögern und
dort ausgehend von einem Basiserzeugnis realisieren. Als Schnittstelle
zwischen Endkunden und Fertigung sollten die Fließmontagesysteme jedoch
interne (Bearbeitungszeitschwankungen, Störungen) und externe
Einflussgrößen (Auftragsschwankungen, Absatzveränderungen) kompensieren.
Neben der Wirtschaftlichkeit müssen Kenngrößen wie z.B. Termintreue,
Flexibilität und Qualität beachtet werden. So gewinnen bei der Planung
solcher Systeme Gesichtspunkte wie z.B. Redundanz, Pufferung und die
Integration von Qualitätsstationen an Bedeutung. Eine Literaturrecherche
verdeutlicht, dass es vor allem Defizite bei der Konfiguration von
Nachbearbeitungsschleifen und in Planungsmaßnahmen zur Bewältigung von
Über- und Unterkapazitäten gibt.Entwickelt wird daher eine neue Methode
zur Konfiguration von Nachbearbeitungsschleifen, mittels welcher die
Taktzeit nicht basierend auf der Jahresstückzahl berechnet wird, sondern
anhand der Taktzeit der mit ihnen verbundenen Fließlinien. Diese Methode
lässt sich auch bei der Planung konvergierender und divergierender
Strukturen verwenden.Zur Erhöhung der Flexibilität wird unter Betrachtung
der externen und internen Einflussgrößen die parallele Struktur
untersucht. Anschließend wird eine Bewertung von wesentlichen Kriterien
für den Vergleich von parallelen mit seriellen Strukturen
durchgeführt.Aufgrund der sich ergebenden Verbesserungen der parallelen
elastischen Struktur, wird eine weitere Entwicklung dieser Struktur
erzielt. Im Ergebnis wird vorgeschlagen, die parallelen Stationen durch
gemeinsame Puffer zu verbinden. Mithilfe dieser neuen Methode werden die
Puffer besser ausgenutzt. Demzufolge erhöht sich der Gesamtnutzungsgrad
bzw. Durchsatz und zugleich reduzieren sich die Puffergrößen
erheblich.Zur Entwicklung der Lösungsansätze und zur Durchführung der
Untersuchungen werden in dieser Arbeit sowohl analytischer Ansatz als auch
Simulation benutzt