Problemstellung
Die Motorenfertigung der BMW AG in Steyr gehört zweifelsohne weltweit zu den modernsten und ausgereiftesten Fertigungsstätten Europas. Sie deckt den Großteil der Motorenproduktion der BMW AG ab. Zum Zwecke der Leistungs- und Störfallanalyse des vorhandenen Montagesystems sollte eine Simulationsstudie durchgeführt werden, die es ermöglicht, weitestgehend exakte Aussagen über das dynamische Verhalten, bei einer vorgegebenen Anzahl von fahrerlosen Transportsystemen (FTS), der Anlage treffen zu können. Als Simulationswerkzeug wurde SIMAN/CINEMA 3.1 eingesetzt. In der folgenden, zu untersuchenden Anlage handelt es sich um eine Montagelinie zur Produktion von 4- und 6- Zylindermotoren. Dieses FAS besteht aus einem fahrerlosen Transportsystem, Handarbeitsplätzen und Automatikstationen. In der gesamten Montagelinie erfolgt die Endmontage der Motorentypen M40 und M50. Um den derzeitigen Anforderungen zu genügen, wird das Gesamtsystem physikalisch und steuerungstechnisch in drei Fahrbereiche unterteilt. Zum Einsatz kommen 100-120 Digitron Robomatic Fahrzeuge. Für das Ein- und Ausfahren sind ca. 30 verschiedene Strategien festgelegt. Entsprechend dem Motortyp durchlaufen die Fahrzeuge einen bestimmten Fahrkurs, d.h. sie fahren verschiedene Arbeitsinseln in einer vorgegebenen Reihenfolge an.
ZIELSETZUNG
Die beschriebene Montagelinie soll exakt wie möglich in ein Computermodell abgebildet werden, sodaß fundierte Aussagen über das dynamische Verhalten der Realanlage gemacht werden können. Eine wichtige Aufgabe war es, bei Vorgabe von verschiedenen Lastprofilen und Taktzeiten, die optimale Anzahl der Fahrzeuge zu ermitteln. Mit Hilfe des Modells sollen aber auch Sensitivitäts- und Störfallanalysen durchgeführt werden wie zB.:
• Auswirkungen von Störungen auf das Systemverhalten und Analyse von Notbetriebsstrategien
• Überprüfung neuer Produktionsprogramme und Leistungsanalysen bei unterschiedlichen Lastprofilen
• Identifizierung der Engpässe und Bestimmung der Durchlaufzeiten
• Verifikation des Batteriekonzeptes und Überprüfung von veränderten Layoutkonzepten
ERGEBNIS
Die Simulationsstudie ergab, daß für den vorgegebenen Durchsatz 45 Fahrzeuge pro Teilsystem ausreichen. Eine durchgeführte Aufwand/Nutzenanalyse der Simulationsstudie zeigte, daß mit einem Aufwand von einem halben Mannjahr die Einsparung der Kosten von 10 fahrerlosen Transportsystemen erreicht werden konnte. Ein Kosten/Nutzenverhältnis also von 1:20.
Seit dieser erfolgreichen Studie wird in Zukunft bei allen neuen Planungsprojekten die Simulation zwingend eingesetzt.
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