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Flexibles Fertigungssystem Leistungsanalyse

KUNDE: ENGEL AG, ST. VALENTIN, A, 1987

Problemstellung
Im Zuge der Planung eines flexiblen Fertigungssystems (FFS) mußte für den FFS- Lieferanten HEID AG zum Zwecke der Leistungsvalidierung der Anlage eine Simulationsstudie durchgeführt werden. Die Planung der Realanlage und die Entwicklung der Steuerungssoftware für den Maschinenhersteller Engel war zu diesem Zeitpunkt sehr weit fortgeschritten. Dieses FFS stellte auch einen Prototyp eines neuen Konzeptes dar, - es waren deshalb kaum praktische Erfahrungen vorhanden. Der FFS- Lieferant entschied sich deshalb, zum Zwecke der Minimierung des Planungsrisikos und Erhöhung der Datensicherheit für den Endkunden, eine Simulationsstudie  durchführen zu lassen. Besonderer Wert wurde auf die Ermittlung des einzusetzenden Personals, die Auslastung der Drehzentren und des fahrerlosen Transportsystems (FTS) gelegt.

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ZIELSETZUNG
Das Simulationsmodell sollte eine genaue Abbildung des Realsystems sein und wurde mit dem Ziel erstellt, mögliche Engpässe der Betriebsmittel wie Werkzeugmaschinen, Personal, Systempufferkapazitäten, FTS, Teile- und Werkzeugpaletten unter den verschiedensten Betriebsbedingungen und Beauftragungscharakteristiken voraussagen zu können. Zum Einsatz kam das Simulationswerkzeug SIMAN/CINEMA 3.1.
Das FFS besteht aus vier Drehzentren mit jeweils zwei Portalkränen für das Be- und Entladen von Werkzeugen und Werkstücken. Ein fahrerloses Transportsystem transportiert die auf Puffer bereitgestellten Werkzeuge und Werkstücke zu den Drehzentren und holt diese dort wieder ab. Der Fahrkurs sollte exakt wie möglich abgebildet werden, wobei folgende Prioritäten zu berücksichtigen waren:
• Anfahren der Batterieladestelle, wenn die Batterie einen bestimmten Ladezustand unterschritten hat
• Entsorgen der Maschinen von fertigen Teilen und Werkzeugen
• Beladen neuer Teile und Belieferung von neuen Werkzeugen
• Laden der Batterie des FTS

Die Zusammenstellung von repräsentativen Teilemixes wurde über ein Eingabemenü so gewählt, sodaß verschiedene Extrembelastungen von Ressourcen wie FTS, Paletten, Bediener etc. forciert wurden.

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ERGEBNIS
Die Simulationsstudie bestätigte den Einsatz von nur einem fahrerlosen Transportsystem und gab aufgrund von ca. 2000 durchgeführten Simulationsläufen ziemlich genau Auskunft über die Systemleistung und die erforderlichen Personalkapazitäten. Die erforderliche Anzahl von produkt-spezifischen Systempaletten und -puffer wurden ebenso ermittelt.


Im Realbetrieb wurden die Simulationsresultate, im Besonderen die Auslastung der Drehzentren, mit einer Abweichung von 0.5% bestätigt.

 

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