Berens. Prüfung der Fertigungsqualität

Transkript

1 Berens. Prüfung der Fertigungsqualität

2 Beiträge zur industriellen Unternehmensforschung Herausgeber:. Prof. Dr. Dietrich Adam, Universität Münster Band 10

3 Dr. Wolfgang Berens Prüfung de~ Fertigungsqualität Entscheidungsmodelle zur Planung von Prüfstrategien

4 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Berens, Wolfgang Prüfung der Fertigungsqualität: Entseheidungs. modelle zur Planung von Prüfstrategien/ Wolfgang Berens. - Wiesbaden: Gabler, 19HO. (Beiträge zur Industriellen Unternehmens. forschung; Bd. (0) 1980 Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden Umschlaggestaitung: Horst Koblitz, Wiesbaden Gesamtherstellung: IVD - Industrie- und Verlagsdruek GmbH, Walluf bei Wiesbaden Alle Rechte vorbehalten. Auch die fotomechanische Vervielfältigung des Werkes (Fotokopie, Mikrokopie) oder von Teilen daraus bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlages. ISBN DOI / ISBN (ebook)

5 Geleitwort des Herausgebers Bei der industriellen Produktion können verschiedenartige Produktfehler auftreten. Es muß deshalb analysiert werden, in welchen Stellen des Produktionsprozesses die Erzeugnisse in welchem Umfang auf welche Produktfehlerarten geprüft werden sollen, um die Qualität der Produkte zu verbessern und die Kosten zu senken. Diese Planung geeigneter Strategien zur Prüfu~g der Fertigungsqualität ist das zentrale Anliegen der vorliegenden Arbeit. Der Verfasser entwickelt Modelle, die bei der Planung von Prüfstrategien als Entscheidungshilfen eingesetzt werden können. Es werden zwei Grundtypen von Modellen vorgestejlt, und zwar Optimierungsmodelle und Simulationsmodelle. Beide unterscheiden sich in erster Li~ie hinsichtlich der ~dglichkeit zur realitäts-,!- nahen Abbildung d~r Problemsituation. Simulationsmodelle erlauben eine bessere Anpassung der Modelle an die Realität. Im Gegensatz zu Optimierungsmodellen können jedoch mit ihrer Hilfe keine optimalen Strategien abgele~tet werden, vielmehr sind nur die ökonomischen Konsequ~nzen vorgegebener Strategien zu bestimmen. Die entwickelten. Ideen sind originell, und die Entscheidungsmodelle sind im wesentlichen neu. Sie sind gut verständlich dargestellt und erweisen sich fur die Ableitung zweckmäßiger Prüfungsstrategien als geeignet. Neben der Entwicklung von Modellen liefert der Verfasser eine umfassende Systematisierung des Problems der Planung von Prüfstrategien und ordnet diesen Problembereich in das umfassendere Gebiet der Qualitätssicherung ein. Die Erläuterungen werden. durch eine Vielzahl praktischer Beispiele verdeutlicht. Dadurch wird die Arbeit nicht nur fur den Theoretiker, sondern auch für den mit Problemen der Qualitätssicherung beschäftigten Praktiker interessant. Dietrich Adam

6 Vorwort des Verfassers Die Probleme der Qualitätssicherung sind in den letzten Jahren verstärkt Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion und des öffentlichen Interesses. Hierbei wird zwischen der Qualitätsplanung, der Qualitätsprüfung und der Qualitätssteuerung unterschieden. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht den Zusammenhang zwischen diesen Problembereichen und will für eines der Teilprobleme Entscheidungshilfen liefern. Es werden Modelle dargestellt, die bei der Planung von Maßnahmen zur Qualitätsprüfung eingesetzt werden können. Zunächst wird für eine einfache Problemstruktur mit gegebenem linearen Fertigungsprozeß ein Simultanmodell der mathematischen Programmierung entwickelt. Im Verlauf der Arbeit werden dann Modellerweiterungen vorgenommen. So werden z.b. Prüffehler berücksichtigt und die gewonnenen Erkenntnisse auf vernetzte Fertigungsprozesse übertragen. Die Leistungsfähigkeit des entwickelten Konzeptes wird an Beispielen demonstriert. Schließlich wird ein Simulationsmodell zur Planung von Prüfstrategien entwickelt. Hierbei kann eine gegebene Problemsituation zwar realitätsgetreuer abgebildet werden als in einem Simultanmodell, dafür ist aber die Modellformulierung relativ aufwendig. Diese Arbeit wurde durch die ständige Diskussionsbereitschaft und den kritischen Rat meines akademischen Lehrers, Herrn Prof. Dr. Dietrich Adam, wesentlich gefördert, wofür ich ihm herzlich danke. Für die sorgfältige Anfertigung der Reinschrift danke ich Frau Heide Schuffenhauer. Wo 1 fgang Berens

7 Inhaltsverzeichnis Die Prüfung der Fertigungsqualität Entscheidungsmodelle zur Planung von Prüfstrategien Seite 1. Die Aufgabenstellung der Arbeit 1 2. Begriffliche und methodische Grundlagen überblick über einige grundlegende Begriffe Die Qualitätssicherung im Industriebetrieb Qualitätsplanung, Qualitätsprüfung und Qualitätssteuerung Die "Strukturierte Produkt-Prozeß-Analyse" als Instrument der Qualitätssicherung Eine Möglichkeit zur formalen Darstellung von Produktentwürfen und Erzeugni ssen Der Produktentwurf al s Gesamtheit der zul äss igen Kombinationen von Merkmalsausprägungen Die Abbildung des Produktentwurfes als formales System Produktfehler und Prüffehler Produktfehler Einflußfaktoren bei der Fehlerentstehung Die Erstellung eines Fehlerkataloges Arten von PrÜffehl ern und Gründe für ihre Entstehung Die Planung von Prüfstrategien Die generelle Problemstellung Zur Zielsetzung Die Daten des Entscheidungsproblems Arten von Entscheidungsmodellen zur Planung von Prüfstrategien und der Aufbau des Modellteils der Untersuchung 44

8 Seite 4. Entscheidungsmodelle mit Prüfstellen, in denen auf alle potentiellen Fehlerarten geprüft werden muß Die Beschreibung der Problemsituation Die ökonomische Interpretation des Problems Ein Entscheidungsmodell Möglichkeiten der Modellerweiterung Entscheidungsmodelle bei linearen Fertigungsprozessen mit Prüfstellen, in denen nicht auf alle potentiellen Fehlerarten geprüft werden muß Das Grundmodell Beschreibung der Problem- und Datenstruktur Die Entwicklung des Entscheidungsmodells Die Berücksichtigung von Prüffehlern Variante 1: Von wiederholten Prüfungen wird abgesehen Variante 2: Auch wiederholte Prüfungen kommen in Betracht Die Berücksichtigung globaler Prüfungen Die geänderte Problemsituation und die Anpassung des entwickelten Grundmodells Die isol ier"te Bestimmung der Reihenfolge, in der auf Fehlerarten einzeln geprüft wird Die Problemstellung Zur Ziel funktion Die Entscheidungsregel für ein vereinfachtes Problem Exkurs: Nachweis der Entscheidungsregel für das vereinfachte Problem Die Entscheidungsregel zur Bestimmung der optimalen Prüfreihenfolge Die Bestimmung der optimalen Prüfreihenfol~e, dargestellt an einem Beispiel Entscheidungsmodelle bei vernetzten Fertigungsstrukturen mit Prüfstellen, in denen nicht auf alle potentiellen Fehlerarten geprüft werden muß Grundbegriffe im Umgang mit vernetzten Fertigungsprozessen Das Grundmodell 129

9 Seite 621. Die Beschreibung der zugrunde liegenden Problemund Datensituation Die Entwicklung eines Entscheidungsmodells Die Anwendung des entwickelten Entscheidungsmodells. dargestellt an Beispielen Ein Beispiel aus der Literatur Die Beschreibung des Beispiels Das Entscheidungsmodell Eine Möglichkeit zur Modellverkürzung Die Lösung eines Beispiels. bei dem bislang bekannte Verfahren versagen Hinweise auf Erweiterungsmöglichkeiten des entwickelten Entscheidungsmodells Die Berücksichtigung partieller. lenkender Prüfungen Andere Erweiterungsmöglichkeiten Der Einsatz von Simulationsmodellen zur Planung von Prüfstrategien Die Ausgangssituation Die beispiel bezogene Herleitung eines Simulationsmodells Die Problemstellung Die Prüf- und Reparaturmöglichkeiten nach den einzelnen Stufen 723. Die Erstellung des Simulationsmodells Das Konzept Die formale Darstellung der mobilen Elemente Die formale Darstellung der stationären Elemente Die Abbildung der Stufen Die Abbildung der Prüf- und Reparaturstellen Die formale Darstellung der Abnehmer Der Zusammenhang zwischen den Modulen. dargestellt an zwei Fällen Fall 1: Die Abbildung des Produktionsprozesses Fall 2: Die Berücksichtigung einer speziellen Prüfstrategie 209

10 Seite 724. Die Diskussion der Simulationsergebnisse für die gegebene Problemstellung Die Beurteilung des dargestellten Konzeptes Zum Einsatz der entwickelten Entscheidungsmodelle 216 Verzeichnis der Abbildungen 218 Symbol verzeichnis 221 Literaturverzeichnis 229