Fast Ramp-Up für automatisierte Fertigungssysteme

Fast Ramp-Up
für automatisierte
Fertigungssysteme
Laboratorium für
Werkzeugmaschinen
und Betriebslehre
Lehrstuhl für
Werkzeugmaschinen
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher.
Steinbachstraße 53 B
52074 Aachen
Deutschland
Telefon +49 (0)241 / 80-2 74 07
Fax +49 (0)241 / 80-2 22 93
www.wzl.rwth-aachen.de
Dipl.-Ing. Tilman Buchner
Telefon +49 (0)241 / 80-2 82 28
[email protected]
Ausgangssituation
Lösungsansätze
Der Produktionsanlauf für die
Serienfertigung stellt sowohl für
Hersteller als auch Anwender
automatisierter Fertigungsanlagen
einen großen Unsicherheits- und
Kostenfaktor dar. Insbesondere die
schlechte Planbarkeit der zunehmenden Diversifizierung des Produktportfolios mit einer Vielzahl von
Derivaten und Nischenprodukten
erfordert neue Ansätze, die die
frühzeitige Absicherung der Funktions- und Leistungsfähigkeit von
automatisierten Fertigungssystemen
unterstützt. Heute erfolgt dies
vielfach erst an der realen Anlage.
Erkannte Fehler und Probleme
erfordern zeitaufwändige Optimierungs- und Korrekturschleifen, die für
die hohe Planungsunsicherheit des
Produktionsanlaufes verantwortlich
sind. Dieser Unsicherheit kann nur
mit einer großzügigen Abschätzung
der Anlaufzeit begegnet werden und
führt damit zu einer hohen Kapitalund Personalbindung.
Im Rahmen des BMBF Verbundprojektes Ramp-Up/2 wird eine
Methode zur systematischen, simulationsgestützten Absicherung der
Funktionsfähigkeit und Optimierung
von Fertigungsleitsystemen
entwickelt.
Vergleichbar mit der Einführung von
CAD Werkzeugen Mitte der 80er
Jahre wird der Schritt von einer 2D
alphanumerischen Planung hin zu
einer itegralen 3D-basierten digitalen
Verifikation der Anlagenentwicklung,
der Inbetriebnahme und des
Hochlaufs angestrebt. Hierzu werden
Softwarewerkzeugen entwickelt, die
das systematische Testen sowohl
offline in der Simulationsumgebung
als auch online an der realen Anlage
im Rahmen der Inbetriebnahme beim
Kunden unterstützen. Dabei wird das
Ziel verfolgt, die Diagnose der
Fehlerursache sowie die Verifikation
der geänderten Leitfunktionalität im
Rahmen des Ramp-Ups deutlich zu
beschleunigen.
Fast Ramp-Up
for automated production
systems
Laboratory for Machine
Tools and Production
Engineering
Department of
Production Engineering
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher
Steinbachstraße 53 B
52074 Aachen
Germany
Phone +49 (0)241 / 80-2 74 04
Fax +49 (0)241 / 80-2 22 93
www.wzl.rwth-aachen.de
Dipl.-Ing. Tilman Buchner
Phone +49 (0)241 / 80-2 82 28
[email protected]
Initial situation
Method of resolution
Production start-up for series
production represents as well for
manufacturers as for users a
determining factor in costs and
uncertainty. In particular the
progressing decrease of programmability due to the cumulative
diversification of production with a
multitude of derivatives and niche
products requires new approaches to
hedge operability and productive
efficiency of automated manufacturing
systems. Although today, this is not
being accomplished until the actual
production system goes online. Thus,
identified errors and problems call for
time-consuming correction- and
optimizing loops which are
responsible for the great lack of
programmability of production startups. This uncertainty can only be
counteracted by tolerant estimations
on start-up times that lead to high
personnel- and capital commitment.
Within the scope of the BMBF RampUp/2 joint project a method to
systematic, simulation based coverage of operability and optimization of
production systems is being
developed. Corresponding to the
introduction of CAD tools in the mid
80's we aspire to replace the two
dimensional alpha-numeric planning
by an integral 3D based digital
verification of the manufacturing plant
development, start- and run-up.
For that purpose a software tool is
being designed that supports
systematically tests as well offline in
the simulation environment as online
at the actual plant during the settingup operation at the customer.
Thereby our agenda is to
significantly accelerate the diagnosis
of error causes as well as the
verification of modified shop-floor
control functionality in the framework
of the ramp-up.

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