Fertigungsleittechnik Inhaltsverzeichnis

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1 Inhaltsverzeichnis Fertigungsleittechnik Prof. Dr.-Ing. Paul Diersen Kapitel 1 Einführung Fertigungsleittechnik 2 Grundlagen der Fertigungsleittechnik 3 Fertigungsleitsysteme 4 Industrie Fertigungssimulation mit DELMIA V6 6 Prozesssimulation mit Enterprise Dynamics Übung I (Labor Digitale Fabrik, R. 1741c) Übung II (Labor Digitale Fabrik, R. 1741c) Inhalte - Organisatorisches, Lehrinhalte der Vorlesung - Einführung u. Übersicht Fertigungsleittechnik - CIM-Komponenten, PDM - Ebenenmodell eines Unternehmens der Fertigungsindustrie - Kommunikation in der Leittechnik - NC, DNC (Distributed Numerical Control) - Betriebsdatenerfassung und -verarbeitung - Materialflusssteuerung, Werkzeugorganisation - Fertigungsleittechnik in Kontext von Industrie Praxisbeispiele aus der Fertigungsleittechnik - Fertigungssimulation mit DELMIA V6 - Verbaureihenfolgen, Handarbeitsplätze, Roboterzellen - Fertigungssimulation mit Enterprise Dynamics - Fabrikplanung, Flexible Fertigungszellen - Fertigungsleitechnik DELMIA V6 - Fertigungsleitechnik Enterprise Dynamics Prüfungsleistung: Benotete Hausarbeiten zu Labor I und Labor II Fer/gungslei2echnik 16

2 CIM-Komponenten Quelle: Scheer Fer/gungslei2echnik Modell Computer Integrated Manufacturing (CIM) 17

3 Fertigungsleittechnik CIM-Komponenten Produktionsprozess ohne Technisches Informationssystem Fer/gungslei2echnik Produktionsprozess ohne ein Technisches Informationssystem 18

4 CIM-Komponenten Produktionsprozess mit Technischen Informationssystem Fer/gungslei2echnik Produktionsprozess mit einem Technischen Informationssystem 19

5 Fertigungsleittechnik CIM-Komponenten Auftragsabwicklung mit Produktionsplanung und steuerung (PPS) Fer/gungslei2echnik 20

6 CIM-Komponenten Auftragsabwicklung mit Produktionsplanung und steuerung (PPS) Fer/gungslei2echnik 21

7 CIM-Komponenten Aufgaben CAQ (Computer Aided Quality Assurance) ERP: Enterprise-Resource-Planning Quelle: Schmitt Fer/gungslei2echnik Aufgaben CAQ (Computer Aided Quality Assurance) 22

8 CIM-Komponenten Aufgaben CAQ (Computer Aided Quality Assurance) - Die rechnerunterstützte Steuerung und Überwachung der Betriebsmittel im Produktionsprozess wird als automatisierte Produktion bezeichnet - Funktionen der automatisierten Produktion sind: - Fertigungsleitsysteme für flexible Fertigungssysteme u. Steuerung konventioneller Werkstätten - Betriebs- und Maschinendatenerfassung (BDE/MDE), direkte Steuerung von NC-Maschinen, Lager- und Transportsystemen - Die zur Steuerung der Fertigung benötigten Daten bezieht das automatisierte Produktionssystem aus den vorgelagerten Bereichen PPS, CAD, CAP, CAM und CAQ. - Die in der Fertigung bzw. Montage anfallenden Daten werden gesammelt, komprimiert und dann an das PPS-System gemeldet. Wichtige Daten sind z.b. die Start- und Endtermine der Fertigungsaufträge, Informationen über die Anzahl der gefertigten Werkstücke und Ausschussmengen sowie die im Rahmen der Betriebsdatenerfassung gesammelten Daten. Fer/gungslei2echnik Aufgaben CAQ (Computer Aided Quality Assurance) 23

9 Ebenen-Modell Möglichkeiten der Zusammenarbeit Möglichkeiten der Zusammenarbeit Fer/gungslei2echnik 24

10 Ebenen-Modell Ebenen-Modell eines Unternehmens in der Fertigungsindustrie Art und Weise - der Informationserzeugung - des Informationstransports und - der Informationsverarbeitung Einflussgrößen auf die prozess- und unternehmensinternen Informationsabläufe Zur Untersuchung des unternehmens- und prozessinternen Informationshaushalts in Unternehmen der Stückgutfertigung hast sich die die Orientierung an dem von der ISO im Technischen Bericht TR beschrieben Referenzmodells für die Stückgutfertigung als zweckmäßig erwiesen. Dieses Modell gliedert sich in fünf Ebenen. Fer/gungslei2echnik 25

11 Fertigungsleittechnik Ebenen-Modell Fer/gungslei2echnik Modell der Ebenstrukturierung eines Unternehmen (nach ISO TR 10314) 26

12 Ebenen-Modell Fer/gungslei2echnik 27

13 Fertigungsleittechnik Kommunikation in der Leittechnik Fer/gungslei2echnik Kommunikationssysteme des Fertigungsbereichs 28

14 Fertigungsleittechnik Kommunikation in der Leittechnik OSI-Referenzmodell OSI: Open Systems Interconnection Model Fer/gungslei2echnik Die Schichten des OSI-Referenzmodells 29

15 Kommunikation in der Leittechnik OSI-Referenzmodell OSI: Open Systems Interconnection Model; DoD: Department of Defense; HTTP: Hypertext Transfer Protocol Die Schichten des OSI-Referenzmodells Fer/gungslei2echnik 30

16 Kommunikation in der Leittechnik Industrie 4.0. Nach der Mechanisierung, Elektrifizierung und Informatisierung der Industrie läutet der Einzug des Internets der Dinge und Dienste in die Fabrik eine 4. industrielle Revolution ein: 1. Mechanisierung 2. Elektrifizierung 3. Informatisierung 4. Vernetzung - CPS: Ein zentraler Lösungsansatz hierfür ist die Anwendung von virtuellen Technologien auf Basis von Cyber-Physical Systems (CPS). - CPS entstehen durch die Vernetzung und Integration von eingebetteten Systemen, Infrastrukturen und Anwendungssystemen. - CPPS: Werden mehrere CPS zusammengeschaltet und für die Produktion genutzt, wird dies als CPPS (Cyber-Physical Production System) bezeichnet. Ein CPPS stellt den Verbund einer virtuellen Produktion mit einer realen Produktion dar, wobei beide Produktionsdomänen über eine Datenstruktur, beispielsweise das Internet, miteinander kommunizieren. Die Daten, Dienste und Funktionen werden dort gehalten, abgerufen und ausgeführt, wo es im Sinne einer flexiblen, effizienten Entwicklung (inkl. Entwurf und Engineering) und Produktion den größten Vorteil bringt. Fer/gungslei2echnik 31

17 Beispiel Aggregatmontage Fertigungslinie Verbrennungsmotor Aggregatmontage: Fertigungslinie Verbrennungsmotor Fer/gungslei2echnik 32

18 Beispiel Aggregatmontage Fertigungslinie Verbrennungsmotor Aggregatmontage: Fertigungslinie Verbrennungsmotor Fer/gungslei2echnik 33

19 Beispiel Aggregatmontage Fertigungslinie Verbrennungsmotor Aggregatmontage: Fertigungslinie Verbrennungsmotor Fer/gungslei2echnik 34

20 Beispiel Aggregatmontage Fer/gungslei2echnik 35 35

21 Fertigungsleittechnik Beispiel Aggregatmontage bedplate Fer/gungslei2echnik 3636

22 Fertigungsleittechnik Beispiel Aggregatmontage conveyer pallet Fer/gungslei2echnik Aggregatmontage: Fertigungslinie Verbrennungsmotor 3737

23 Inhalt Ende Kapitel 2 Fer/gungslei2echnik 38