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Montageplanung Mit virtueller Planung zu effizienteren Montagesystemen

| Autor/ Redakteur: Rainer Müller, Matthias Vette, Leenhard Hörauf und Christoph Speicher / Mag. Victoria Sonnenberg

In der Montageplanung führen steigende Variantenvielfalt und gleichzeitig sinkende Losgrößen zu einer erhöhten Planungsleistung bei sinkenden Planungszeiten. Zahlreiche Anforderungen bei Produkt, Prozess und Betriebsmittel müssen dabei berücksichtigt werden.

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Bild 1: Im cyber-physischen Montagesystem mit modularem und rekonfigurierbarem Aufbau sind die Stationen durch ein integriertes Transportsystem miteinander verkettet.
Bild 1: Im cyber-physischen Montagesystem mit modularem und rekonfigurierbarem Aufbau sind die Stationen durch ein integriertes Transportsystem miteinander verkettet.
(Bild: ZeMA)

Produzierende Unternehmen stehen vor der Herausforderung steigender Variantenvielfalt und gleichzeitig sinkender Losgrößen, um individuelle Kundenwünsche zu berücksichtigen. Diese Herausforderungen wirken sich vor allem auf die Montage als letzte Stufe des Produkterstellungsprozesses aus. Eine Vielzahl von Anforderungen und Randbedingungen muss die Planung bei neuen Produktvarianten sowie -anpassungen berücksichtigen und stets gegen den Anlagenkonfigurationszustand des Montagesystems absichern. Zudem sind Montagesysteme so zu gestalten, dass die Montage bei sich verändernden Produktvarianten möglich ist, wie in diesem Beitrag in Form von cyber-physischen Montagesystemen und deren Planung beschrieben (Bild 1).

Aufgabenbeschreibung für die Produktmontage

Für eine durchgängige Beschreibung von Produkt, Prozess und Betriebsmittel sowohl virtuell in der Planung als auch im sich anschließenden Anlagenbetrieb wird ein Beschreibungsmodell eingesetzt. Auf Grundlage dieses Modells wird in der Planung die Kompatibilität von Produkt und Betriebsmittel zur Durchführung der erforderlichen Montageprozesse sichergestellt, indem Produktanforderungen und Fähigkeiten von Betriebsmitteln beziehungsweise Modulen hinsichtlich Montagegrundaufgabe, Teilaufgabe und Parameter beschrieben werden.

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Die Montagegrundaufgaben gliedern sich in Handhaben, Fügen, Inbetriebnahme, Hilfsprozesse sowie Sonderoperationen. Zusammen mit den Teilaufgaben erfolgt somit einerseits eine Beschreibung der Produktanforderungen sowie eine Einteilung der Module des Montagesystems, da jedes Modul für eine spezifische Aufgabe verantwortlich ist. Eine Detaillierung erfolgt durch Parameter, sodass der durchzuführende Montageprozess für Planung und Steuerung beschrieben wird. Eine einheitliche semantische Beschreibung der Aufgaben und Parameter auf Planungs- und Betriebsebene fördert zudem die durchgängige Informationsnutzung, da die gewählte Beschreibung von Aufgaben und Parametern sowohl vom Planer als auch den Montagemodulen auf der Steuerungsebene interpretiert werden kann.

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