Abkürzungs- und Formelverzeichnis. 1 Einleitung 1

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1 Dissertation Tino Langer I Abkürzungs- und Formelverzeichnis VII 1 Einleitung 1 2 Verfügbarkeits- und Produktivitätsermittlung in der getakteten Fertigung Produktionstechnischer Betrachtungsbereich Begriffsklärungen Produktion, Produktionssystem, Produktivität Darstellung des produktionstechnischen Betrachtungsbereiches Einflussfaktoren auf die Verfügbarkeit verketteter Produktionssysteme Montageanlagen als Repräsentant verketteter Produktionssysteme Verkettungsprinzipien von Bearbeitungsstationen IT-Infrastrukturen und Daten in der Produktion Erfolgskontrolle in der Produktion mittels Kennzahlen Verfügbarkeitsermittlung Produktivitätsermittlung Kennzahl Overall Equipment Effectiveness OEE OEE-angelehnte Kennzahlen auf Maschinenebene OEE-angelehnte Kennzahlen auf Fabrikebene Datenbasis zur OEE-Bestimmung Kurzzusammenfassung Zielstellung der Arbeit und Vorgehensweise 39 4 Lösungsansatz zur Produktivitätsermittlung mittels erweiterter Produktdaten Grobkonzept der produktdatenbasierten Produktivitätsermittlung Eingangsdaten zur produktdatenbasierten Produktivitätsermittlung Anlagenmodell zur Abbildung von Anlagenstrukturen Definition der erweiterten Produktdaten Feinkonzept zur produktdatenbasierten Produktivitätsermittlung Vorgehen bei der Methodenentwicklung Modellkomponenten eines Anlagenmodells

2 II Fördereinrichtung bzw. Förderstrecke Bearbeitungsstation Produkttypunabhängige Merkmale Produkttypabhängige Merkmale Puffer Modul Graphbasierte Abbildung von Anlagenstrukturen Methode zur produktdatenbasierten Produktivitätsermittlung für verkettete Produktionssysteme Einleitung und Vorgehensbeschreibung Taktzeitmodell für Produktionssysteme zur getakteten Fertigung Taktzeitmodell für eine Bearbeitungsstation Datenextraktion zur Initialisierung von Taktzeitmodellen Taktzeitmodell für ein Gesamtsystem verketteter Stationen Vorgehensweise bei der Taktzeitanalyse Anwendung der Taktzeitanalyse zur Rekonstruktion der Betriebszustände für eine ideale Einzelstation Modelleigenschaften der idealen Einzelstation Feinkonzept der Taktzeitanalyse für eine ideale Einzelstation Anwendbarkeit der Taktzeitanalyse für eine ideale Einzelstation Basiskonzepte zur Rekonstruktion der Betriebszustände für Bearbeitungsstationen verketteter Produktionssysteme Konzept der paarweisen Betrachtung von Stationen Konzept des korrespondierenden und des beeinflussenden Produktes Korrespondierendes Produkt P k (P (BS(i) ) j ) Beeinflussendes Produkt P b (P (BS(i) ) j ) Konzept der selbst- oder fremdverschuldeten Taktzeitüberschreitung Konzept des frühest möglichen Einfahrtszeitpunktes Erweiterte Taktzeitanalyse für Bearbeitungsstationen eines verketteten Produktionssystems Konzept der statischen Taktzeitanalyse Konzept der paarweisen Stationsanalyse Konstellationen nicht erkennbarer Stationsbetriebszustände

3 Dissertation Tino Langer III 5.6 Feinkonzept der erweiterten Taktzeitanalyse für sequentiell angeordnete Bearbeitungsstationen Modelleigenschaften von verketteten Systemen mit sequentiell angeordneten Bearbeitungsstationen Elastisch verkettete Bearbeitungsstationen, ungepuffert Elastisch verkettete Bearbeitungsstationen, gepuffert Feinkonzept zur Ermittlung des korrespondierenden und des beeinflussenden Produktes für sequentiell angeordnete Stationen Feinkonzept der statischen Taktzeitanalyse für verkettete Systeme mit sequentiell angeordneten Bearbeitungsstationen Zustandsrekonstruktion unter Nutzung organisatorischer Zusatzinformationen Zustandsrekonstruktion für den Stationsbetriebszustand wartend Zustandsrekonstruktion für den Stationsbetriebszustand blockiert Feinkonzepte der Stationsanalysen für verkettete Systeme mit sequentiell angeordneten Bearbeitungsstationen Stationsanalyse für eine Bearbeitungsstation BS (i) ohne nachgelagerten Puffer Stationsanalyse für eine Bearbeitungsstation BS (i) mit nachgelagertem Puffer Feinkonzept der erweiterten Taktzeitanalyse für verkettete Systeme mit konvergierendem bzw. divergierendem Produktfluss Modelleigenschaften von verketteten Systemen mit konvergierendem bzw. divergierendem Produktfluss Stationsanordnungen für konvergierende Produktflüsse Stationsanordnungen für divergierende Produktflüsse Analysevorgehen für verkettete Systeme mit divergierendem bzw. konvergierendem Produktfluss Feinkonzept zur Ermittlung des korrespondierenden und des beeinflussenden Produktes für verkettete Systeme mit divergierendem und konvergierendem Produktfluss Feinkonzept der statischen Taktzeitanalyse für verkettete Systeme mit konvergierendem bzw. divergierendem Produktfluss Angepasste Zustandsrekonstruktion für den Stationsbetriebszustand wartend

4 IV Berücksichtigung der Ausfahrtsdauer aus dem Puffer Feinkonzepte der Stationsanalysen für verkettete Systeme mit konvergierendem bzw. divergierendem Produktfluss Stationsanalyse für eine Station BS (i) ohne nachgelagerten Puffer Stationsanalyse für eine Station BS (i) mit nachgelagertem Puffer Berücksichtigung von Produktrückschleusungen zur Nacharbeit Nacharbeitsspezifikation als Bestandteil des Anlagenmodells Konzept des Nacharbeitszyklus zur Abbildung mehrfacher Produktdurchläufe Erweiterte Taktzeitanalyse zur Berücksichtigung von Rückschleusungen Erweiterte Initialisierung Erweiterte Analyse Klassifikation nicht vollständig korrekt rekonstruierbarer Zustandskonstellationen Produktivitätsbestimmung mittels rekonstruierter Stationsbetriebszustände Bestimmung der OEE-Einzelfaktoren Verfügbarkeitsgrad einer Bearbeitungsstation Leistungsgrad einer Bearbeitungsstation Qualitätsgrad einer Bearbeitungsstation Bestimmung der Gesamtanlageneffektivität einer Bearbeitungsstation Anwendung der entwickelten Methode auf ein Produktionssystem Vorgehensweise Möglichkeiten zur Schaffung einer realistischen Datenbasis Schaffung einer realistischen Datenbasis durch Simulation Modellbeeinflussende Einstellparameter Simulationsmodellbasiert generierte Daten Anwendung des Ansatzes auf ein realitätsnahes Produktionssystem Komplexes Anlagenmodell als Basis zur Anwendung Basissimulationen zum grundsätzlichen Nachweis der Anwendbarkeit Basissimulation 1 - Ideale Gesamtanlage

5 Dissertation Tino Langer V Basissimulation 2 - Berücksichtigung Schichtplan Basissimulation Berücksichtigung NIO-Produkte Basissimulation Berücksichtigung von Rückschleusungen Basissimulation 4 - Berücksichtigung schwankender Taktzeiten Basissimulation 5 - Berücksichtigung technischer Störungen Basissimulation 6 - Berücksichtigung mehrerer Produkttypen Zusammenfassung der Ergebnisse der Basissimulationen Komplexe Simulation Stationsanordnung sequentiell, ungepuffert Stationsanordnung sequentiell, gepuffert Stationsanordnung divergierend, ungepuffert Stationsanordnung divergierend, gepuffert Stationsanordnung konvergierend, ungepuffert Stationsanordnung konvergierend, gepuffert Kurzzusammenfassung Webbasiertes Softwaretool zur Umsetzung der entwickelten Methode Datenbank zur Verwaltung erforderlicher Daten Konfigurationsoberfläche zur Anlagenmodellerstellung Nutzerinterface zur Anzeige von Stationsbetriebszuständen Darstellung produktdatenbasiert bestimmter OEE-Einzelfaktoren und OEE-Gesamtwerte Zusammenfassung und Ausblick 226 Abbildungsverzeichnis A-1 Tabellenverzeichnis A-6 Definitionsverzeichnis A-11 Literaturverzeichnis A-13 Stichwortverzeichnis A-35

6 VI Anhang B-1 B.1 Zeitmodell für Produktionseinheiten B-1 B.2 Berechnungsmodell zur Overall Equipment Effectiveness B-3 B.3 Betriebszustände von Bearbeitungsstationen B-5 B.3.1 Berücksichtigte Stationsbetriebszustände B-5 B.3.2 Verteilung berücksichtigter Stationsbetriebszustände B-7 B.3.3 Erkennbare Stationsbetriebszustände in Abhängigkeit der Anlagenstruktur und vorhandener Eingangsinformationen.... B-7 B.3.4 Betriebszustandshistorie B-8 B.4 Beispielhafte Betriebszustandsfolge als Basis eines Taktzeitmodells.. B-9 B.5 Zustandsanteile für eine ideale Einzelstation unter gleichzeitiger Berücksichtigung eines Schicht- und Stationsbelegungsplanes..... B-9 B.6 Konzept korrespondierendes und beeinflussendes Produkt B-10 B.7 Berücksichtigte Schichtpläne B-11 B.8 Beispiel zur Anwendung der Stationsanalyse B-11 B.9 Detaillierte Beschreibung des Analysevorgehens für verkettete Systeme mit divergierendem und konvergierendem Produktfluss B-14 B.10 Produktstatistik B-17 B.11 Simulationsansatz zur Generierung einer geeigneten Datenbasis.... B-17 B.11.1 Definitionen B-17 B.11.2 Detaillierte Beschreibung modellbeeinflussender Parameter... B-18 B Gesamtmodellbeeinflussende Modellparameter.... B-18 B Bearbeitungsstationslokal wirkende Modellparameter. B-19 B Beschreibung simulationsbasiert generierter Daten.. B-21 B.11.3 Modell zur Anwendung der neuen Methode B-23 B Nacharbeitsfähigkeit und Rückschleusezeitdauern... B-23 B Simulationsmodell B-25 B.12 Ermittlung des korrespondierenden/beeinflussenden Produktes für Systeme mit divergierendem/konvergierendem Produktfluss B-26 B.13 Modellanpassung für Aus- und Wiedereinschleusestationen B-28 B.14 Einflussfaktoren auf die Verfügbarkeit von Montagesystemen B-29 B.15 Detaillierte Beschreibung nicht erkennbarer Zustandskonstellationen.. B-31 B.16 Basissimulationen Komplette Übersicht der Analyseergebnisse.... B-37 B.17 Komplexsimulationen Detaillierte Analyseergebnisse B-66 Lebenslauf D-1