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SySMaG

Entwicklung einer Planungssystematik für die standardisierte Materialbereitstellung in der komplexen, variantenreichen Großgerätemontage mit geringen Stückzahlen (SySMaG)

(Projektlaufzeit: Januar 2017 bis Dezember 2018)

Problemstellung

Komplexe, großvolumige und variantenreiche Produkte stellen vielfältige Herausforderungen für produzierenden Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus dar, da die Auftragsvergabe oftmals individuell priorisiert und auf Zuruf erfolgt. Die Herstellung solcher Produkte erfolgt zumeist in Einzel‑ und Kleinserien, die den dominierenden Produktionstyp in KMU darstellen.

Ein hohes Rationalisierungspotenzial in der Einzel- und Kleinserienfertigung von Großgeräten weisen die Materialbereitstellungsprozesse auf, deren Standardisierungsgrad im Vergleich zur Großserienfertigung deutlich geringer ist. In der Folge geht die Planung und Steuerung der Materialbereitstellungsprozesse stets mit einem hohen Zeitaufwand einher. Zwar könnte dieser Aufwand durch entsprechende IT-basierte Planungswerkzeuge reduziert werden, diese sind jedoch von einer verlässlichen Planungsdatenbasis abhängig und erfordern i.d.R. hohe Investitionskosten, sodass diese Werkzeuge in der Einzel- und Kleinserienfertigung nur selten Anwendung finden. Um die Vorteile der in z.B. Großserien bereits angewendeten schlanken Produktion auch in der Einzel- und Kleinserienfertigung von komplexen Großgeräten nutzbar zu machen, ist die Entwicklung einer Systematik zur ressourcenschonenden Planung und Ausführung der Materialbereitstellung erforderlich.

Zielsetzung

Im Forschungsvorhaben SySMaG wird eine Systematik zur Planung und Steuerung einer standardisierten Materialbereitstellung (MBS) in der Einzel- und Kleinserienfertigung von Großgeräten entwickelt. Mittels dieser werden KMU befähigt effiziente MBS-Strategien für ein heterogenes Produktspektrum zu wählen, an den Montagefortschritt angepasste dynamische Layouts für MBS-Flächen zu generieren und auf Basis dessen eine standardisierte Tätigkeits-beschreibung für die MBS abzuleiten. Auf diese Weise wird einerseits der Planungs-  und Steuerungsaufwand der Produktionslogistik reduziert und gleichzeitig durch die optimierte Materialverfügbarkeit und¬ -anordnung am Arbeitsplatz Stillstände aufgrund von Materialengpässen verhindert. In der Folge werden nicht-wertschöpfende Montagetätigkeiten wie das Suchen und Holen von Material reduziert und die Durchlaufzeiten der Produkte verkürzt.

Zur Reduzierung des Planungsaufwands und der Planungsdauer basiert die Planungssystematik auf einer Datenbasis, die trotz der gegebenen Variabilität genaue und gleichzeitig robuste Ergebnisse generiert soll. Zur Erstellung dieser Datenbasis werden
(un)überwachte Lernverfahren eingesetzt, durch die wiederkehrende Strukturen nach dem Ähnlichkeitsprinzip in der Gestaltung von MBS-Strategie, -Layout und -Prozessen identifiziert werden. Die identifizierten Muster werden eingesetzt, um dem Planer bei der (Neu )Planung der MBS adaptierbare Lösungen vorzuschlagen und so den Planungsaufwand und die Planungsdauer zu reduzieren.

Um die Steuerung der Materialbereitstellung zu optimieren und eine enge Verzahnung mit der Montage sicherzustellen, erfolgt die Planung der Materialbereitstellung sowie der Materialbereitstellungsfläche dynamisch in Abhängigkeit des jeweiligen Fertigungsfortschritts.

Um einen effizienten Einsatz der Planungssystematik in KMU sicherzustellen, wird diese in einen IT-Demonstrator überführt, der den Planer bei der Planung und Steuerung des Materialbereitstellungsprozesses unterstützt.

Vorgehen

Das Forschungsvorhaben gliedert sich in fünf aufeinander folgende Arbeitspakete (Anforderungsanalyse- und -definition, Entwicklung der Planungssystematik, Validierung, Operationalisierung, Dokumentation und Ergebnistransfer). Den Ausgangspunkt bildet eine Anforderungsanalyse, im Rahmen derer die Anforderungen an die Materialbereitstellung in der Einzel- und Kleinserienfertigung von Großgeräten identifiziert und daraus Zielgrößen für die Gestaltung der Materialbereitstellung abgeleitet werden. Im zweiten Arbeitspaket werden sowohl in der Einzel- und Kleinserien‑ als auch in der Großserienfertigung etablierte Materialbereitstellungskonzepte hinsichtlich ihrer Eignung zur Erfüllung der definierten Anforderungen untersucht und entsprechend bewertet. Auf dieser Basis wird anschließend die neue Planungssystematik entwickelt. Neben der Adaption und Weiterentwicklung geeigneter Materialbereitstellungsmethoden zur Erzeugung einer dynamischen Flächenbelegung und zur Ableitung standardisierter Tätigkeitsbeschreibungen wird darin auch ein Steuerungskonzept zur Synchronisierung der Schnittstelle zwischen Montage und zugehöriger Logistik entwickelt. Die entwickelte Systematik wird abschließend in einen IT-Demonstrator überführt. Ergänzt wird die Planungssystematik um den Einsatz strukturerkennenden Verfahren, mit deren Hilfe wiederkehrende Strukturen im Planungsprozess identifiziert und nutzbar gemacht werden.

 

     

  

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Kontakt

Sekretariat IPS
Tel.: 0231 755-2652

    

Förderhinweis
 

Das IGF-Vorhaben (19185 N/1) der Forschungsvereinigung Gesellschaft für Verkehrsbetriebswirtschaft und Logistik e.V. - GVB, Wiesenweg 2, 93352 Rohr wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.