Bearbeitungsstrategien für Großbauteile senken Durchlaufzeit

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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Diese hängt allerdings auch wesentlich von der schon angesprochenen Aufteilung des Arbeitsvolumens auf die Bearbeitungseinheiten (möglichst gleicher Auslastungsgrad) sowie deren Steuerung ab. Dabei hat insbesondere letztgenannter Punkt wegen der Schwingungsübertragung entscheidenden Einfluss auf die untereinander entstehenden Wartezeiten der Bearbeitungseinheiten und somit auf die Effektivität des Produktionsablaufes.

Um diese zu erhöhen, wurden unterschiedliche Strategien entwickelt (gemeinsames oder separates Neupositionieren der Bearbeitungseinheiten, Auswahl möglichst zeitgleicher Bearbeitungspositionen) und miteinander verglichen.

Durch Simulationen Taktzeiten verringern

Zudem wurden verschiedene, teilweise konkurrierende Ziele (Fahrzeitminimierung, geringe Anzahl an Werkzeugwechseln) verfolgt und auf Optimierungspotenzial getestet. Somit unterscheiden sich die Algorithmen zwar in vielen Punkten, beinhalten jedoch alle den Grundsatz der Adaptivität, das heißt, Bearbeitungsabfolgen werden auf zufällige Ereignisse, beispielsweise den Ausfall einer Einheit, derart umgestellt, dass verbleibende Einheiten zusätzliche Arbeiten übernehmen und geplante Taktzeiten dennoch eingehalten werden.

Verschiedene Simulationen haben gezeigt, dass sich damit die Ausfallzeiten häufig um weniger als die Hälfte auf die Gesamtprozessdauer auswirken [4]. Dies war ein Schwerpunkt bei der Entwicklung geeigneter Steuerungsstrategien und soll vor allem kostenintensive Taktzeitverluste vermeiden. Viele entwickelte Prüf- und Optimierungsalgorithmen sowie neuartige Steuerungsstrategien wurden abschließend aufeinander abgestimmt und sind Hauptbestandteil der entstandenen Simulationssoftware. Diese ermittelt in Abhängigkeit von den vom Anwender einzugebenden Parametern die optimale Steuerungsstrategie. Sie kann bei Bedarf genau angepasst oder erweitert werden.

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