Materialflußgestaltung in Fertigungssystemen

ISBN-13: 9783540108887 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 154 str.

W. Rössner

Opis

Bedingt durch starkere Vielfalt industriell erzeugter Produkte, dem Wunsch nach Humanisierung der Arbeitswelt und der Erhal tung der Wettbewerbsfahigkeit der Unternehmungen verstarkt sich die Notwendigkeit zur Automatisierung auch in der Einzelteil und Kleinserienfertigung. Ergebnisse dieser Bemuhungen zeigen sich in der Anwendung der Ne-Technik und dem EDV-Einsatz in der Fertigungsplanung und Fertigungssteuerung /4/. Der Einsatz flexibler Fertigungssysteme /5/ stellt einen weiteren Schritt dieser Entwicklung dar. Die wesentlichen Merkmale solcher Systeme sind die automatisierte Werkstuckbearbeitung und die zeitliche und raumliche Verknupfung der Arbeitsstationen durch Verkettungseinrichtungen. Technische, wirtschaftliche und arbeitswissenschaftliche Grunde sind ausschlaggebend fur den Einsatz von flexiblen Fertigungs systernen. In einer zentralen Stirnradfertigung werden u. a. in /6/ als quantifizierbares wirtschaftliches Ergebnis die durch schnittliche Selbstkostensenkung pro Stirnrad auf etwa 87% und die Verkurzung der Durchlaufzeiten auf etwa 52% angegeben. Die zogernde industrielle Einfuhrung zeigt jedoch, dass solche Er gebnisse nur in begrenztem Masse erreichbar sind. Der Anwendung in einem grosseren Einsatzbereich stehen noch eine Reihe tech nischer und wirtschaftlicher Probleme entgegen, deren Losung umfangreiche anwendungsbezogene Untersuchungen erfordern. 1.1 Stand der Erkenntnisse Die in /7,8/ durchgefuhrten Untersuchungen gehen von einer ganz heitlichen Betrachtung des Aufbaues und der Planung flexibler Fertigungssysteme aus. Wahrend in /7/ die Aufgaben der Werk stuckbearbeitung und deren Losung durch hochautomatisierte Fertigungskonzepte im Vordergrund stehen, ist in /8/ der Schwer punkt auf die Methodik der Planung, Entwicklung und Realisierung flexibler Fertigungssysteme gelegt. Zum Beurteilen neuer Ferti- - 3- gungskonzepte wird hier u. a. die Methode der Simulation von Fertigungsprozessen und -ablaufen herangezogen."

Spis treści

0.1 Schrifttum.- 0.2 Verwendete Größen, Einheiten und Abkürzungen.- 0.3 Begriffe und Definitionen.- 1 Einleitung.- 1.1 Stand der Erkenntnisse.- 1.2 Zielsetzung und Aufgabenstellung.- 1.3 Vorgehensweise.- 2 Materialfluß als Teilsystem von Fertigungssystemen.- 2.1 Systemtechnische Betrachtung des Materialflußsystems.- 2.2 Anforderungen an das Werkstückflußsystem in flexiblen Fertigungssystemen.- 2.2.1 Flexibilität von Werkstückflußsystemen.- 2.2.1.1 Flexibilität als Kriterium zur Systembewertung.- 2.2.1.2 Gerätetechnische Realisierung flexibler Verkettungseinrichtungen.- 2.2.2 Durchlauffreizügigkeit in flexiblen Fertigungssystemen.- 3 Analyse des Materialflusses in flexiblen Fertigungssystemen.- 3.1 Werkstückflußkosten und Wirtschaftlichkeit von Verkettungseinrichtungen.- 3.1.1 Kosten für den Werkstücktransport zwischen den Arbeitsstationen.- 3.1.2 Zwischenlager-, Kapitalbindungs- und Flächenkosten.- 3.1.3 Werkstückwechselkosten.- 3.1.4 Durch Nutzungsverluste der Fertigungsmittel verursachte Kosten.- 3.1.5 Wirtschaftlichkeitsbedingte Einsatzbereiche für Verkettungseinrichtungen.- 3.2 Verkettungsstruktur.- 3.2.1 Werkstückbearbeitung in flexiblen Fertigungs-Systemen.- 3.2.2 Transportarten Sammel- und Einzeltransport.- 3.2.2.1 Funktion von Verkettungshilfsmitteln und Werkstückträgern.- 3.2.2.2 Einfluß der Werkstückträgerkosten und Maschinenbelegungszeit auf den Schichtbetrieb.- 3.2.3 Zuordnung der Speicher- und Fördereinrichtungen zu den Arbeitsstationen.- 3.2.3.1 Zentrale Anordnung von Werkstückspeichern.- 3.2.3.2 Dezentrale Anordnung von Werkstückspeichern.- 3.3 Klassifizierung von Verkettungseinrichtungen nach dem technischen Aufbau.- 3.4 Analyse der Funktion Fördern.- 3.4.1 Klassifizierung von Einrichtungen für die Funktion Fördern.- 3.4.2 Einsatzbedingungen für Fördereinrichtungen.- 3.4.2.1 Werkstückmenge.- 3.4.2.2 Transportzeit.- 3.4.2.3 Transportlosgröße.- 3.4.2.4 Linienführung in Fördersystemen.- 3.4.3 Kosten von Fördereinrichtungen.- 3.4.3.1 Investitionskostenanalyse bei Förderein-richtungen.- 3.4.3.2 Vergleich von Investitionskosten.- 3.4.3.3 Betriebskosten von Fördereinrichtungen.- 3.5 Analyse der Funktion Speichern.- 3.5.1 Klassifizierung von Einrichtungen für die Funktion Speichern.- 3.5.2 Einsatzbedingungen für Speichereinrichtungen.- 3.5.2.1 Zugriffsfolge.- 3.5.2.2 Zugriffszyklus.- 3.5.2.3 Zugriffszeit.- 3.5.3 Kosten von Speichereinrichtungen.- 3.6 Analyse der Funktion Werkstückwechsel.- 3.6.1 Klassifizierung von Einrichtungen für die Funktion Werkstückwechsel.- 3.6.2 Einsatzbedingungen für Werkstückwechseleinrichtungen.- 3.6.3 Kosten von Werkstückwechseleinrichtungen.- 3.6.4 Wirtschaftlichkeit von Werkstückwechseleinrichtungen am Beispiel des Werkstückträgerwechsels bei prismatischen Werkstücken.- 3.7 Zusammenfassung zur Analyse des Materialflusses und Schlußfolgerungen.- 4 Planung von Materialflußsystemen.- 4.1 Problem der Auswahl von Verkettungseinrichtungen bei der Materialflußplanung.- 4.2 Lösung des Auswahlproblemes durch ein rechnerunterstütztes Auswahlverfahren.- 4.2.1 Notwendige Eigenschaften und Bedingungen.- 4.2.2 Beschreibung des Auswahlverfahrens.- 4.2.3 Möglichkeiten und Grenzen des Auswahlverfahrens.- 4.3 Anwendung des Auswahlverfahrens am Fallbeispiel einer industriellen Planungsaufgabe.- 4.3.1 Erfassen der Aufgabenstellung.- 4.3.2 Ermitteln der Verkettungsstruktur.- 4.3.3 Erarbeiten von Konzeptalternativen.- 4.3.4 Auswählen und Entwickeln von Verkettungs-einrichtungen.- 4.3.5 Technische und wirtschaftliche Bewertung von alternativen Planungsergebnissen.- 5 Entwicklung eines linearmotorgetriebenen Palettenfördersystems.- 5.1 Ausgangsüberlegungen und Systemkonzeption.- 5.2 Vergleich mit herkömmlichen Systemen und Ausblick.- 6 Zusammenfassung.- Anhang I : Rechnerunterstütztes Auswahlverfahren für Verkettungseinrichtungen.- 1 Aufbau des Auswahlverfahrens.- 1.1 Identnummernsystem.- 1.2 Lösungskatalog für Verkettungseinrichtungen.- 1.3 Programm DAVE zur Auswahl von Verkettungs-einrichtungen.- 2 Ablauf des Auswahlvorganges.- 2.1 Eingabe von Auswahldaten im Dialogbetrieb.- 2.2 Ausgabe von Lösungsmöglichkeiten.- Anhang II: Linearmotorgetriebenes Palettenfördersystem mit trennbaren Schleppfahrzeugen.- 1 Aufbau der Versuchsanlage.- 1.1 Förderbahn.- 1.2 Schleppfahrzeuge.- 1.3 Positionier- und Kupplungseinrichtung.- 1.4 Steuerung und Regelung.- 2 Untersuchungen zu speziellen Problemen beim Einsatz von Linearmotoren.- 2.1 Positionieren mit Linearmotoren.- 2.1.1 Lösungsmöglichkeiten zum Positionieren mittels Linearmotoren.- 2.1.2 Versuchsergebnisse zum Positionieren.- 2.2 Dynamische Eigenschaften in Kurven- und Geradstrecken.- 2.2.1 Luftspaltgeometrie in Kurven.- 2.2.2 Versuchsergebnisse zum Beschleunigungs-vermögen.