Stabilisierung anlaufender Montagesysteme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Heinrich Schmitt
• Subject Area: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Term: since 2021
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 471703091

Die Instabilität in Systemen und Prozessen ist charakteristisch für Produktionsanläufe. Durch sie lassen sich Produktionsbedingungen nicht reproduzieren, so dass die Anlaufziele aufgrund stochastisch auftretender Verluste verfehlt werden. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Sicherstellung der Qualitäts- und Mengenleistungsfähigkeit eines anlaufenden Montagesystems durch eine kontinuierliche, qualitätsorientierte Evaluierung und Adaption der Anlaufstrategie während des Produktionsanlaufs. Zur Planung und Begleitung des Produktionsanlaufs wird ein Gestaltungsmodell entwickelt. In der Planungsphase eröffnet das Gestaltungsmodell die Möglichkeit, den Produktionsanlauf für verschiedene Anlaufstrategien und unter den spezifischen Rahmenbedingungen des Montagesystems sowie der vorgegebenen Anlaufziele zu simulieren. Die Simulation gibt eine Prognose über das Anlaufverhalten zu verschiedenen Zeitpunkten wieder, womit die Stellgrößen bereits in der Anlaufplanung optimal eingestellt werden können und eine initiale Anlaufstrategie zur Ausrichtung des Produktionsanlaufs abgeleitet werden kann. Anlaufbegleitend werden die Stellgrößen mit realen Störgrößen überlagert. Die Regelgrößen werden als zusätzliche Informationen in das Gestaltungsmodell zurückgeführt und bewirken eine Verbesserung in den Simulationsergebnissen. Die Regelstrecke stellt das anlaufende Montagesystem dar. Durch Anwendung von Verfahren zur Lösung nichtlinearer Optimierungsprobleme auf die Simulationen werden Empfehlungen zur Anpassung der Anlaufstrategie abgeleitet. Die Anpassung bringt ein instabiles respektive ein zur Instabilität neigendes Montagesystem in einen stabilen Gleichgewichtszustand. Im stabilen Gleichgewichtszustand verhalten sich die Abweichungen der Arbeitsergebnisse natürlich und der Produktionsanlauf zeichnet sich durch reproduzierbare Bedingungen aus, welche die Realisierung von geplanten Stückkosten sowie den Betrieb unter Normalproduktivität ermöglichen.

• DFG Programme: Sachbeihilfen