Produktionsleitsysteme für die Automobilindustrie
Digitalisierung des Shop-Floors in der Automobilproduktion
- 2021
- Buch
- Verfasst von
- Dipl.-Ing. Markus Kropik
- Verlag
- Springer Berlin Heidelberg
Über dieses Buch
Dieses Buch gibt einen praxisnahen Überblick über die Produktionsleittechnik (Shop-Floor IT) in der Automobilproduktion vom Presswerk bis zur Fahrzeugendmontage. Es bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen und beschreibt Verfahren zur Modellierung und Planung digitalisierter Prozesse. An Hand einer in der Praxis erprobten Prozessbibliothek beschreibt es konkrete Verfahren für die Digitalisierung der Fertigung und der bandnahen Logistik, wobei der mögliche ROI aber auch diverse Fallstricke erläutert werden. Auch systemtechnische Aspekte und IT-relevante Themen werden beschrieben. Damit ist das Buch ein umfassendes Kompendium für Planer, Produktionsverantwortliche, IT-Verantwortliche und Qualitätsverantwortliche im Automobilwerk.
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Inhaltsverzeichnis
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Frontmatter
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Kapitel 1. Übersicht über die Automobilfertigung
Markus KropikDas Kapitel "Übersicht über die Automobilfertigung" beginnt mit einer Einführung in die wesentlichen Grundzüge der Automobilproduktion und deren Relevanz für die Implementierung von Produktionsleitsystemen. Es bietet einen Überblick über die verschiedenen Fertigungstechnologien und diskutiert aktuelle Trends und Herausforderungen in der Branche. Ein besonderer Fokus liegt auf die Globalisierung und deren Auswirkungen auf die Automobilindustrie, sowie auf neue Marktteilnehmer und die zunehmende Bedeutung von Elektrofahrzeugen. Der Text beschreibt auch die Rolle des Internet der Dinge (IoT) und die Herausforderungen der Dekarbonisierung im Kontext der Automobilproduktion. Weiterhin werden die spezifischen Anforderungen und Herausforderungen der verschiedenen Fertigungstechnologien, wie Presswerk, Karosserierohbau, Lackiererei, Teilefertigung, Motormontage, Batteriemontage und Fahrzeugendmontage, detailliert analysiert. Besondere Aufmerksamkeit wird der Variantenvielfalt und der steigenden Komplexität der Produktionsprozesse geschenkt. Der Text endet mit einer Diskussion über die bandnahe Logistik und die Zertifizierung und Auslieferung der Fahrzeuge, wobei die Notwendigkeit einer engen Integration von Produktion und Logistik hervorgehoben wird.KI-Generiert
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ZusammenfassungDieser Abschnitt beschreibt die wesentlichen Grundzüge der Automobilproduktion soweit diese für den Aufbau und den Einsatz von Produktionsleitsystemen relevant sind. Nach einem Überblick über die verschiedenen Fertigungstechnologien wird auf Trends und Herausforderungen eingegangen, denen sich ein Automobilbauer heute stellen muss. Ebenso werden verschiedene Philosophien in der Fertigung beschrieben. Eine Abgrenzung zu anderen Fertigungsindustrien soll dem Leser einen Einblick in die Besonderheiten der Automobilproduktion vermitteln. -
Kapitel 2. Modellierung von Fertigungsprozessen
Markus KropikDas Kapitel 'Modellierung von Fertigungsprozessen' befasst sich mit der grundlegenden Modellbildung in Produktionsleitsystemen. Es wird erläutert, wie grundlegende Überlegungen zur Modellbildung in der Praxis angewendet werden und welche Entitäten und Strukturen in Modellen für Produktionsleitsysteme verwendet werden. Dazu gehören Stücklisten, Ressourcenpläne und Prozesspläne, die jeweils spezifische Informationen über die Produktion und die Ressourcen enthalten. Besonderes Augenmerk liegt auf der Implementierung und Effizienz dieser Modelle in der Fertigung. Das Kapitel beschreibt auch die verschiedenen Strukturierungsmethoden und -beschreibungen, die in der Praxis bewährt haben, und wie diese in Produktionsleitsystemen angewendet werden. Weiterhin werden die verschiedenen Arten von Produktionsschritten und Meldepunkten erläutert, die zur Steuerung der Produktion notwendig sind. Das Kapitel schließt mit einer detaillierten Beschreibung des Prozessplans, der die logische Gliederung der Produktion und die Zuordnung von Ressourcen und Arbeitsgängen festlegt. Besonders hervorhebenswert ist die umfassende Darstellung der verschiedenen Entitäten und Strukturen, die in der Modellierung verwendet werden, sowie die Betonung der praktischen Anwendung dieser Modelle in der Fertigung.KI-Generiert
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ZusammenfassungProduktionsleitsysteme arbeiten immer auf Basis eines Modells der realen Fertigung. Ausgehend von grundsätzlichen Überlegungen zur Modellbildung werden in diesem Abschnitt die wichtigsten Entitäten, die in Modellen für Produktionsleitsysteme eingesetzt werden, wie Stücklisten, Ressourcenpläne und Prozesspläne mitsamt ihren grundsätzlichen Eigenschaften beschrieben. Dabei werden auch der Ablauf der Produktionsplanung und der Einsatz von Werkzeugen zur Produktionsplanung erläutert. -
Kapitel 3. Planung
Markus KropikDas Kapitel behandelt die Planung in der Automobilfertigung und hebt die Bedeutung der Prozessleittechnik hervor, die insbesondere bei der Unterstützung von Lernprozessen in Technik und Organisation von Fertigung, Qualitätswesen und Logistik hilfreich ist. Es wird die Prozess- und Produktplanung beschrieben, die in der Entwicklung von Fahrzeugen und Fabriken notwendig ist, um den Kundenauftragsprozess zu steuern. Die Produktionsplanung umfasst die Bedarfsrechnung, Vorlaufterminierung und Maschinenbelegungsplanung, wobei besondere Aufmerksamkeit auf die Sequenzierung von Fertigungslinien gelegt wird. Der Text bietet Einblicke in die Herausforderungen und Lösungen der Automobilfertigung und zeigt, wie moderne Technologien und Heuristiken zur Optimierung der Produktionsprozesse beitragen können.KI-Generiert
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ZusammenfassungDieser Abschnitt ist der erste in einer Reihe von Abschnitten, die in Summe die Beschreibung einer Prozessbibliothek rund um die Prozessleittechnik ergeben. Die Automobilfertigung ist äußerst dynamisch und ständigen Änderungen und Umwälzungen unterworfen, weshalb auch die Prozesslandschaft nie stillsteht, sondern sich ständig weiterentwickelt. Die hier folgende Beschreibung von Prozessen muss daher notwendigerweise unvollständig bleiben. -
Kapitel 4. Produktion
Markus KropikDieser Beitrag behandelt die Implementierung von Produktionsleittechnik in der Fahrzeugproduktion, um direkt die Produktion zu führen und zu überwachen. Es werden verschiedene Aspekte der Werkerführung diskutiert, einschließlich der elektronischen Bauscheine, Pick by Light und der Nutzung von Datenbrillen. Die Prozessabsicherung wird durch Maßnahmen wie Fehlererkennung und -vermeidung unterstützt, wobei auch auf die besonderen Anforderungen der Automobilindustrie eingegangen wird. Elektronische Qualitätsprozesse wie die Teileverbauprüfung und die Lackfehlererfassung werden ebenfalls detailliert beschrieben. Der Beitrag hebt sich durch seine praxisnahe Herangehensweise und die Integration von modernen Technologien in die Produktionsprozesse hervor.KI-Generiert
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ZusammenfassungIn diesem Abschnitt der Prozessbibliothek werden jene Prozesse beschrieben, die mit Hilfe der Produktionsleittechnik implementiert werden, um direkt die Produktion zu führen und zu überwachen. Es geht also um Prozesse am Band, wobei sowohl Werker als auch automatische Anlagen mit der Produktionsleittechnik interagieren. Die Prozesse decken die Bereiche Werkerführung, Prozessabsicherung, elektronische Qualitätsprozesse, die Versorgung automatischer Produktionsanlagen sowie diverse Hilfsprozesse ab und repräsentieren die Kernfunktionalität eines jeden Produktionsleitsystems. -
Kapitel 5. Logistik
Markus KropikDas Kapitel behandelt die Integration von Produktions- und Logistiksystemen in der Automobilindustrie. Traditionell wurden die Systeme über Zählpunkte und gemeinsame Schrittwechsel synchronisiert, was heute nicht mehr ausreicht. Moderne Meldepunkte sind notwendig, um die Logistikkette ohne Instabilitäten zu betreiben. Die Funktionen des Logistikrechners und die Bestandsführung an der Linie werden detailliert beschrieben. Ein elementares Lagerhaltungsmodell wird vorgestellt, das die Bewirtschaftung eines Lagers durch Zugänge und Abgänge bestimmt. Die Bestellpolitik und die Notwendigkeit von Fehlmengenkosten werden ebenfalls thematisiert. Meldepunkte und Zählpunkte spielen eine zentrale Rolle bei der Lagerhaltung und Transporte werden detailliert erläutert. Besondere Aufmerksamkeit wird der Bestandsführung an der Linie und der Kommissionierung von Materialien geschenkt. Die Herausforderungen und Lösungen bei der JIS-Versorgung in der Halle und der Steuerung von Routenzügen werden ebenfalls behandelt. Der Einsatz von automatisierten Lager- und Transportsystemen sowie fahrerlosen Transportsystemen (FTS) wird diskutiert. Das Kapitel bietet tiefgehende Einblicke in die komplexen Herausforderungen und Lösungen der modernen Automobilproduktion.KI-Generiert
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ZusammenfassungViele Automobilhersteller sind heute in der Fabrik so aufgestellt, dass unterschiedliche Organisationseinheiten die Aufgaben der Produktion und der Logistik wahrnehmen. Dabei werden auf beiden Seiten unterschiedliche Methoden für die Planung und die Durchführung der Aufgaben in der Fabrik verwendet, was sich auch in verschiedenen Systemen, die eingesetzt werden, niederschlägt. Traditionell wurden die Systeme in Produktion und Logistik über Zählpunkte und gemeinsame Schrittwechsel synchronisiert. -
Kapitel 6. Prozesse nach Band-ab
Markus KropikDas Kapitel beleuchtet die komplexen Prozesse, die nach dem Verlassen des Montagebands in der Automobilproduktion stattfinden. Nacharbeit ist ein zentrales Thema, bei dem Mängel an Fahrzeugen behoben werden, um die Qualität sicherzustellen. Die Produktionsleitsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Dokumentation dieser Prozesse. Qualitätssicherungsmaßnahmen wie Prüfungen und Audits werden detailliert beschrieben, ebenso wie die Auslieferung der Fahrzeuge. Besondere Aufmerksamkeit wird der dynamischen Checklisten gewidmet, die die Nacharbeit und Qualitätssicherung effizient gestalten. Der Text bietet tiefgehende Einblicke in die Herausforderungen und Lösungen der modernen Automobilproduktion.KI-Generiert
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ZusammenfassungWenn ein Fahrzeug die Linie verlässt, ist es dann fertig gebaut? Nein, leider nur beinahe. Am Ende des Montagebandes sollte das Fahrzeug normalerweise auf eigenen Rädern stehen und sich durch eigene Kraft fortbewegen. Alle wesentlichen Materialien sind verbaut, die Steuergeräte programmiert, der Elektroniktest durchgeführt, die Betriebsflüssigkeiten befüllt und der Motor wurde zum ersten Mal gestartet. -
Kapitel 7. Instandhaltung
Markus KropikDas Kapitel beleuchtet die Bedeutung der Produktionsleittechnik in der Instandhaltung, insbesondere in der reaktiven und vorbeugenden Instandhaltung. Es beschreibt, wie die Technik durch Funktionen wie Alarmierung, Fehlererfassung und Visualisierung die reaktive Instandhaltung unterstützt. Zudem werden Methoden der vorbeugenden Instandhaltung wie Zustandsüberwachung und versteckte Redundanzen vorgestellt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Integration von Instandhaltungsmanagementsystemen und der Verwaltung von Werkzeugen und Betriebsmitteln. Besonders hervorhebenswert ist die detaillierte Darstellung von Best Practices und kontinuierlichen Verbesserungsprozessen, die zur Steigerung der Anlagenverfügbarkeit und Effizienz beitragen.KI-Generiert
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ZusammenfassungDie Produktionsleittechnik kann viele Prozesse in der vorbeugenden und in der reaktiven Instandhaltung unterstützen, indem sie ihre Rolle als Informationsdrehscheibe ausfüllt. In diesem Abschnitt werden gängige Funktionen in der Produktionsleittechnik beschrieben, die die Instandhaltung betreffen. -
Kapitel 8. Überwachung von Fertigungseinrichtungen
Markus KropikDas Kapitel über die Überwachung von Fertigungseinrichtungen behandelt die zentrale Rolle des Produktionsleitsystems in der Überwachung von Fertigungslinien. Es erläutert die verschiedenen Funktionen wie Anlagenvisualisierung, Statusmeldungen und Berichtswesen. Ein wesentlicher Aspekt ist die Erfassung und Verarbeitung von Statusmeldungen, die sowohl für die Steuerung der Fertigung als auch für die Diagnose und Bedienung der Anlagen genutzt werden. Die Visualisierung spielt eine entscheidende Rolle bei der schnellen Erkennung und Behebung von Abweichungen im Produktionsprozess. Das Kapitel geht auch auf die Konfiguration und Personalisierung der Visualisierung ein und betont die Bedeutung von flexiblen und benutzerspezifischen Anzeigen. Darüber hinaus werden verschiedene Kennzahlen zur Effizienzsteigerung diskutiert, wie die Overall Equipment Efficiency (OEE), die als Maßstab für die Performance der Fertigungsanlagen dient. Besondere Aufmerksamkeit wird der Analyse und Verbesserung dieser Kennzahlen gewidmet, um die Effizienz und Verfügbarkeit der Anlagen zu optimieren.KI-Generiert
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ZusammenfassungDie Überwachung von Fertigungslinien ist eine der wesentlichsten Funktionen eines Produktionsleitsystems. In diesen Bereich fallen Funktionen wie Anlagenvisualisierung, die Ermittlung von Anlagenkennzahlen und das Berichtswesen. Diese Prozesse werden im vorliegenden Abschnitt erläutert, wobei auch auf die Konfiguration und auf die Anwendung grob eingegangen wird. -
Kapitel 9. Systemtechnische Aspekte
Markus KropikDer Beitrag 'Systemtechnische Aspekte' behandelt die wesentlichen systemtechnischen Aspekte von Produktionsleitsystemen, die den Aufbau, die Funktion und den Betrieb dieser Systeme beeinflussen. Ein zentrales Thema ist das Ebenenmodell des Unternehmens, das den Aufbau von Produktionsleitsystemen erklärt und die Unterschiede zwischen strategischer, taktischer und operativer Planung aufzeigt. Die industrielle Kommunikation und das Berichtswesen werden ebenfalls detailliert erörtert. Besondere Aufmerksamkeit wird den aktuellen Trends und Technologien gewidmet, die das Potenzial haben, die Entwicklung und den Betrieb von Produktionsleitsystemen nachhaltig zu beeinflussen. Dabei werden Cloud-Computing, Edge-Computing und Fog-Computing als vielversprechende Ansätze vorgestellt, die die Verarbeitung und Sicherheit von Daten verbessern können. Der Beitrag hebt sich durch seine tiefgehende Analyse und die praktischen Empfehlungen für die Implementierung und den Betrieb von Produktionsleitsystemen hervor, was ihn besonders wertvoll für Experten in der Automobil- und Fertigungsindustrie macht.KI-Generiert
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ZusammenfassungIn diesem Abschnitt werden einige wesentliche systemtechnische Aspekte von Produktionsleitsystemen beschrieben, die Einfluss auf deren Aufbau, Funktion und Betrieb haben. Dabei wird auf Aspekte, wie den Systemaufbau, industrielle Kommunikation und das Berichtswesen eingegangen. Zuletzt werden ohne Anspruch auf Vollständigkeit einige aktuelle Trends und Technologien angesprochen, die nach Ansicht des Autors Potenzial haben, die Entwicklung und den Betrieb von Produktionsleitsystemen nachhaltig zu beeinflussen. -
Backmatter
- Titel
- Produktionsleitsysteme für die Automobilindustrie
- Verfasst von
-
Dipl.-Ing. Markus Kropik
- Copyright-Jahr
- 2021
- Verlag
- Springer Berlin Heidelberg
- Electronic ISBN
- 978-3-662-62227-8
- Print ISBN
- 978-3-662-62226-1
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-662-62227-8
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