Global- und regionalökonomische Trends stellen produzierende Unternehmen vor Herausforderungen, um ihren nachhaltigen Fortbestand abzusichern. Diskontinuitäten an den Märkten (Krieg und Pandemien) motivieren dazu, wertschöpfende Produktions- und Montagesysteme mit der Nachfrage nach kundenindividuellen und hochqualitativen Produkten zu synchronisieren. Das Organisationsparadigma der linienlosen mobilen Montage (LMAS) verspricht diese Synchronisation zu erreichen. Allerdings befindet es sich in einer frühen Phase des Innovationszyklus. Deshalb liefert diese Arbeit eine Definition des Paradigmas und eine Abgrenzung gegenüber etablierten Ansätzen: Der operative Betrieb der Montage im LMAS ist durch die quasi-kontinuierliche Rekonfiguration der Produktionsmittel geprägt. Montagestationen werden innerhalb einer hindernisfreien Fabrik unter Verwendung von ortsflexiblen Mehrzweckressourcen nur temporär aufgebaut. Zur Beherrschung der Betriebsphase erfolgt eine semantische und syntaktische Beschreibung der LMAS Entitäten Ressource, Station und Fabrik. Auf Basis des Formalismus wird eine holarchische Steuerungssystemarchitektur abgeleitet. Sie bindet mobile Mehrzweckressourcen ein, schafft Möglichkeiten Stationsholone zu instantiieren, konsolidiert Systemzustande und ist mit einer Globalplanung verknüpft. Aus Globalplänen werden lokale Ziele abgeleitet, die an die Entitäten kommuniziert werden. Die lokalen Ziele werden selbstorganisiert verfolgt, sodass sich räumlich-zeitlich transiente Montagestationen konstituieren und sich das gewünschte Gesamtsystemverhalten synergetisch ergibt. Kern der Globalplanung ist ein gemischt-ganzzahliges lineares Entscheidungsmodell, das die verfügbaren Freiheitsgrade ausschöpft. Der integrale Ansatz basiert auf der Kombination eines generischen Standort- und Scheduling-Modells, das um die LMAS-spezifische Randbedingungen und Entscheidungsvariablen erweitert wird. Neben diesem LMAS Simultaneous Scheduling and Location Modell zur prädiktiven Ablaufplanung wird eine Heuristik entwickelt. Sie liefert Ablaufpläne ohne Optimalitätsanspruch, sodass auftretende Störungen (bspw. Ressourcen- oder Stationsausfalle) online behandelt werden können. Der Nutzen des Entscheidungsmodells sowie der Heuristik werden durch die Untersuchung der konzeptionellen sowie operationalen Validität und durch eine computerisierte Modellverifikation bestätigt. Versuchsdatensätze orientierten sich an der industriellen Abwasserpumpenmontage.
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Autor Buckhorst, Armin Friedrich
Gewicht 0.368 kg
Erscheinungsdatum 26.09.2023
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Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement

Buckhorst, Armin Friedrich

Planung und Steuerung von Abläufen in linienlosen mobilen Montagesystemen

ISBN: 978-3-98555-174-3
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Kurzbeschreibung

Diese Arbeit liefert die Definition des Paradigmas der linienlosen mobilen Montage. Das Paradigma konzeptualisiert maximale Flexibilität und umfasst neben der Auftragsroutenflexibilität der Matrix Produktion den temporären, bedarfsgerechten Aufbau von Arbeitsstationen auf hindernisfreien Produktionsflächen. Notwendige Modelle zur Planung und Steuerung des operativen Betriebs werden entwickelt und umfassen eine holarchische Steuerungssystemarchitektur sowie eine globale, prädiktive Feinplanung.

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