abgeschlossene Promotionen & Habilitationen
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Ein kombinierter Ansatz zur Beherrschung und Verringerung von Kapazitätsschwankungen in der Variantenmontage mehrstufiger Produktionssysteme
Art der Abschlussarbeit
Dissertation
Autoren
- Rehm, Markus
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Völker
- Prof. Dr.-Ing. habil. Thorsten Schmidt
Abstract
Die Montage komplexer Erzeugnisse führt insbesondere vor dem Hintergrund eines ausgepräg-ten Variantenreichtums zu großen logistischen, dispositiven, planerischen sowie ablauforgani-satorischen Aufwendungen. Um im Wettbewerb zu bestehen, bedarf es einer permanenten Überprüfung der Leistungskennzahlen, von denen die Produktivität wesentlich für die Herstell-kosten ist. Der stationäre Organisationstyp einer Montage stellt eine hohe systemische Flexibili-tät im Umgang mit Variantenvielfalt bereit. Andererseits bieten sich hier kaum Potenziale für signifikante Verbesserungen sowie Standardisierungen der Abläufe. Das unternehmensinterne Streben nach Stabilität und Planbarkeit kollidiert mit der vom Markt geforderten Fähigkeit Än-derungen sowie Anpassungen schnell umsetzen und damit Variabilität beherrschen zu können. Um dieses Dilemma aufzulösen, ist im Falle der Reorganisation einer stationären zu einer glei-tenden Montage eine Steigerung der Einsatz- und Zeitflexibilität der mit der Leistungserstellung betrauten Mitarbeiter erforderlich, da hier verringerte ablauforganisatorische Freiheitsgrade vor-zufinden sind.
Damit die Vorteile einer Stabilisierung des Systems nicht von Effizenz- und Abtaktungsverlus-ten aufgezehrt werden, sind innovative Konzepte unerlässlich, die zu einer verstärkten Be-herrschbarkeit dynamischer Abläufe führen. Der in der vorliegenden Arbeit entwickelte Ansatz besteht aus einer Feinplanung des in Qualifikationsgruppen organisierten Mitarbeitereinsatzes unter Verwendung der Netzplantechnik und Prioritätsregeln. Im Ergebnis stehen detaillierte Vorgaben über Inhalte, Zeitpunkte und Konfigurationen zur Durchführung von Arbeitsgängen innerhalb der Fließmontage einer gemischten Serienproduktion von Großbaugruppen.
Die Zuordnung von Mitarbeitern zu spezifischen Arbeitsgängen erfolgt abhängig von den auf den Taktstationen befindlichen Varianten. Je nach Belegung der Montagelinie variiert der Ge-samtbedarf an Mitarbeitern. Ein zentraler Einflussfaktor sind hier die Reihenfolgen, in denen die Montageobjekte mit ihren jeweiligen Ausprägungsformen eingelastet und innerhalb der Fließmontage bearbeitet werden. Bei einer Auftragsproduktion stellen zuvor definierte Termine verbindliche Vorgaben für die zeitpunktgerechte Fertigstellung dar. Demnach ist insbesondere innerhalb eines mehrstufigen Montagesystems eine freie Reihenfolgebildung nicht oder nur ein-geschränkt möglich. Im zweiten Teil der Arbeit wird daher ein Planungskonzept entwickelt, welches eine regelbasierte Reihenfolgeplanung unter Berücksichtigung bereichsbezogener Be-lastungsgrenzen sowie auftragsspezifischer Interdependenzen beinhaltet. Das Ziel ist die Verrin-gerung von Kapazitätsbedarfsschwankungen, um die ablauforganisatorischen Aufwendungen zur Aufrechterhaltung der Montagefähigkeit zu begrenzen und die Effizienz zu steigern.
Damit die Vorteile einer Stabilisierung des Systems nicht von Effizenz- und Abtaktungsverlus-ten aufgezehrt werden, sind innovative Konzepte unerlässlich, die zu einer verstärkten Be-herrschbarkeit dynamischer Abläufe führen. Der in der vorliegenden Arbeit entwickelte Ansatz besteht aus einer Feinplanung des in Qualifikationsgruppen organisierten Mitarbeitereinsatzes unter Verwendung der Netzplantechnik und Prioritätsregeln. Im Ergebnis stehen detaillierte Vorgaben über Inhalte, Zeitpunkte und Konfigurationen zur Durchführung von Arbeitsgängen innerhalb der Fließmontage einer gemischten Serienproduktion von Großbaugruppen.
Die Zuordnung von Mitarbeitern zu spezifischen Arbeitsgängen erfolgt abhängig von den auf den Taktstationen befindlichen Varianten. Je nach Belegung der Montagelinie variiert der Ge-samtbedarf an Mitarbeitern. Ein zentraler Einflussfaktor sind hier die Reihenfolgen, in denen die Montageobjekte mit ihren jeweiligen Ausprägungsformen eingelastet und innerhalb der Fließmontage bearbeitet werden. Bei einer Auftragsproduktion stellen zuvor definierte Termine verbindliche Vorgaben für die zeitpunktgerechte Fertigstellung dar. Demnach ist insbesondere innerhalb eines mehrstufigen Montagesystems eine freie Reihenfolgebildung nicht oder nur ein-geschränkt möglich. Im zweiten Teil der Arbeit wird daher ein Planungskonzept entwickelt, welches eine regelbasierte Reihenfolgeplanung unter Berücksichtigung bereichsbezogener Be-lastungsgrenzen sowie auftragsspezifischer Interdependenzen beinhaltet. Das Ziel ist die Verrin-gerung von Kapazitätsbedarfsschwankungen, um die ablauforganisatorischen Aufwendungen zur Aufrechterhaltung der Montagefähigkeit zu begrenzen und die Effizienz zu steigern.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Heuristik zur Steuerung komplexer Montagesysteme mit flexibler Ressourcen-zuteilung und -leistung und begrenzter Ressourcenkapazität
Zugeordnete Forschungsprojekte
- Methoden zur Planung flexibler Montagefliesslinien für kundenspezifische, variantenreiche Großbaugruppen
Schlagwörter
Montagesteuerung, Variantenbeherrschung, Auftrags- und Produktionsplanung, Synchronisie-rung, Nivellierung, komplexe Montage, Fließmontage
Berichtsjahr
2015