Rechnergestützte Betriebsorganisation: CA-Techniken in der Fertigung

376 Pages·1993·12.587 MB·German

by  Franz Josef Jansen, Dipl.-Ing. Karl-Heinz Berghäuser, Dipl.-Ing. Oswald Grimm, Dipl.-Ing. Norbert Balgheim (auth.)

F. J. Jansen· K. -H. Berghauser
O. Grimm· N. Balgheim
Iteclnlergesuutzte
Betriebs
organisation
CA-Techniken in der Fertigung
Mit 105 Abbildungen
Springer -Ve dag
Berlin Heidelberg N ew York
London Paris Tokyo
Hong Kong Barcelona
Budapest
Franz Josef Jansen
Terreicken 106
D-41812 Erkelenz
Dipl.-Ing. Karl-Heinz Berghiiuser
MittelstraBe 46
D-53757 Sankt Augustin
Dipl.-Ing. Oswald Grimm
Drosselweg 20
D-51647 Gummersbach
Bull Aktiengesellschaft
Theodor-Heuss-StraBe 60-66
D-51149 K6ln
Dipl.-Ing. Norbert Balgheim
WallstraBe 12
D-52445 Titz
Bull Aktiengesellschaft
Theodor-Heuss-StraBe 60-66
D-51149 K6ln
TSBN-13: 978-3-642-78567-2 e-TSBN-13: 978-3-642-78566-5
DOl: 10.1007/978-3-642-78566-5
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© Springer-Verlag Heidelberg 1993
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1993
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Vorwort
Die Integration von Losungen in den unterstiitzenden Dienstleistungsbereiehen wie
Fertigungsplanung, Fertigungssteuerung und Arbeitsvorbereitung wird in den
nachsten Jahren flir viele Untemehmen zum MuB-Kriterium werden. Dies gilt flir
die kommerzielle und vor aHem technische Weiterentwieklung.
Insbesondere die Informationstechnologie (IT) wird zunehmend als echter Pro
duktionsfaktor erkannt, der nieht nur die Organisationsstruktur sowie -ablaufe der
Untemehmen beeinfluBt, sondem auch direkte EinflOsse auf die Entwieklung und
Herstellung der Produkte und Dienstleistungen hat.
Die konsequente Erganzung der Produktions- urn Informationstechnologie und
die Anpassung administrativer und technischer Ablaufe wird dabei nieht nur von
der GroBindustrie angewendet, sondem auch in die zuliefemden Untemehmen ge
tragen. Damit wird die IT auch in ganzen Branchen und Segmenten zu einem
wichtigen Wettbewerbsfaktor.
Dezentrale technische U:isungen auf UNIX-basierten Systemen werden von
Beratungsuntemehmen, Hochschulen, Institutionen sowie Software- und
Hardwareherstellem gleiehermaBen in viele produzierende Branchen getragen.
Ausgehend von einer ganzheitlichen Betrachtung des Untemehmens ergibt sieh
eine allgemeine funktionale Ubereinstimmung je Branche und Segment. Sie auBert
sich beispielsweise in ahnlichen Auswahlverfahren von Produktionsplanungs- und
Steuerungssystemen.
Fertigungsnahe DV-Systeme haben die Aufgabe, in kurzfristigen Zeitintervallen
die Durchsetzung von Planungsvorhaben zu ermoglichen und dazu alle unter
stiitzenden Ressourcen koordinierend und steuemd zu begleiten.
1m Produktionsbereich wurde schon frOhzeitig DV-Systeme fUr die Planung
eingeflihrt. Diese sogenannten PPS-Systeme unterstiitzten anfangs die Material
und danach die Kapazitatswirtschaft. Als technisches Hilfsmittel in Konstruktion
und Fertigung wurden CAD- und CNC-Systeme implementiert. Der Einsatz dieser
isolierten DV-Anwendungen konnte nur einen Teil des Rationalisierungspotentials
im Untemehmen nutzen. Erst die Integration aller DV-gestiitzten Systemen unter
dem Stiehwort Computer Integrated Manufacturing ermoglichte Ober System
grenzen hinweg, Potentiale umfassend auszuschopfen.
VI Vorwort
Systeme fur die Produktionsplanung und -steuerung mussen dem Anspruch gerecht
werden, die komplette Logistikkette von der Primiirbedarfsplanung uber die Mate
rial- und Zeitwirtschaft bis hin zur Fertigungssteuerung und Betriebsdatener
fassung in einem durchgangigen Funktions-und InformationsfluB abzubilden.
Hieraus ergeben sich auch die Aufgaben der Fertigungssteuerung mit einer
engen Kopplung zu prozeJ3nahen Systemen der Ausfiihrung wie Lager- und
Transportsteuerungen, DNC-Betrieb und CAQ-Systemen. Ziel ist es, letztlich den
Material-und InformationsfluB in der Fertigung schlieJ3en zu konnen.
Der vorliegende Band wendet sich daher an Fachleute in der Fertigungsplanung,
Fertigungssteuerung und Arbeitsvorbereitung, welche in ihm-ausgerichtet nach
branchentypischen Aufgabenstellungen - Informationen uber neueste Organisa
tionsformen und innovative DV-Anwendungen erfahren.
Erkrath, im Juli 1993 Die Autoren
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
FRANZ JOSEF JANSEN
2 Fertigung 3
2.1 Technische Struktur einer Fertigung 5
2.1.1 Typisierung der Fertigung 5
2.1.2 Typisierung der ArbeitspHitze 6
2.1.3 Arbeitsteilung 6
2.1.4 Informationen fUr die Fertigung 6
2.2 Organisationsstruktur in der Fertigung 8
2.2.1 Fe rtigungsorganisation 8
2.2.2 Entkopplung von Produktionsmittel 11
2.3 Aufgaben der Fertigung 11
2.4 Automatisierung in der Fertigung 12
2.4.1 Automatisierung der Einzelmaschinen 13
2.4.2 Flexible Fertigungszelle 14
2.4.3 Flexibles Fertigungsystem 15
2.5 Literatur 16
FRANZ JOSEF JANSEN
3 Fertigungssteuerung 17
3.1 Steuerung und Regelung 18
3.1.1 Arbeitsvorrat 26
3.1.2 Produktionsmittel 28
3.1.3 Produktionsmittelgruppen 29
3.2 Planungsverfahren 29
3.2.1 Terminierungsverfahren 29
VIII Inhaltsverzeichnis
3.2.2 Sukzessive Einplanung 34
3.2.3 Simultane Einplanung 37
3.3. Kapazitatsplanung 37
3.3.1 Kapazitatsdisposition 38
3.3.2 Fe interminierung 40
3.3.3 Nivellierung 40
3.3.4 Fristenreduzierung 41
3.3.5 Fuzzy 41
3.3.6 Simulation 42
3.4 Reihenfolgenplanung 43
3.4.1 Manuelle Planung 46
3.4.2 Uberlappende Planung 49
3.4.3 Arbeitsverteilung 49
3.4.4 Verftigbarkeitsprtifung 49
3.4.5 Bereitstellung 51
3.4.6 Bearbeitungsfreigabe 52
3.4.7 Arbeitszuteilung 52
3.4.8 Druck der Arbeitsbelege 52
3.4.9 Uberwachung und Beauskunftung 55
3.5 Fahrplan fur die Fertigungssteuerung 56
3.6 Datenmodelle 61
3.6.1 Planobjekte 61
3.6.2 Auftrag 62
3.6.3 Auftragsnetz 64
3.6.4 Arbeitsgang 64
3.6.5 Steuerungsparameter 66
3.6.6 Koordination 70
3.6.7 Auswertungen und Statistik 70
3.7 Darstellung am Bildschirm 73
3.7.1 Benutzeroberflache 73
3.7.2 Systemumgebung 75
3.8 Kemfunktion eines FLS-Systems 77
3.9 Praxiseinsatz 78
3.9.1 Vorgehensmodell im Projekt 79
3.9.2 Praxisbeispiel ABM Greiffenberger 81
3.9.3 Wirtschaftliche Aspekte 86
Inhaltsverzeichnis IX
3.10 Ausblick 87
3.11 Literatur 88
KARL-HEINZ BERGHAUSER
4 Betriebsdatenerfassung 89
4.1 Einfiihrung 90
4.1.1 Begriffsdefmition 90
4.1.2 Manuelle und reclmerunterstUtzte Datenerfassung 92
4.1.3 Systemstrukturierung 93
4.2 Organisatorischer Zusammenhang 97
4.2.1 Entwicklungen 97
4.2.2 Fertigungsteclmologien und -organisationen 98
4.2.3 Regelkreise und Kennzahlen 102
4.2.4 Zweigwerke und Niederlassungen 105
4.2.5 Personalverwaltung 107
4.2.6 Zie1e und Aufgaben 109
4.2.7 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung III
4.3 Technische Grundlagen 115
4.3.1 Kommunikationswege 115
4.3.2 Codierungen 119
4.3.3 Terminalsysteme 124
4.3.4 Verarbeitungsgrundlagen 130
4.3.5 Systemkonzepte 132
4.3.6 Vemetzungen 136
4.3.7 Umfassende BDE-Konzepte 139
4.3.8 Sonderformen 141
4.3.9 N ormierungen 144
4.4 BDE-Applikation 146
4.4.1 Personalzeiterfassung 146
4.4.2 Zutrittskontrolle 150
4.4.3 Produktionsdatenerfassung 151
4.4.4 Maschinendatenerfassung 157
4.4.5 Integration 160
4.5 Fertigungsablaufe 164
4.5.1 Qualitatssicherung 164
4.5.2 Einsatzmoglichkeiten 165
4.6 Praxiseinsatz 171
X Inhaltsverzeichnis
4.6.1 Systemkonzeption 171
4.6.2 Praxisbeispiel 174
4.7 Ausblick 180
4.8 Literatur 181
OSWALD GRIMM
5 NCundDNC 183
5.1 NC-Technik 184
5.1.1 Entwicklung 184
5.1.2 NC-und CNC-Maschine 193
5.1.3 Von der Insellosung zum Gesamtsystem 197
5.2 DNC 199
5.2.1 Einfiihrung 200
5.2.2 Aufbau und Konzepte 202
5.2.3 Komponenten 209
5.2.4 Grundfunktionen 212
5.2.5 Anforderungen 219
5.2.6 Einsatzvoraussetzungen 220
5.2.7 Wirtschaftlichkeit 223
5.3 DNC, mehr a1s nur kein Lochstreifen 228
5.3.1 Zusatzfunktionen eines DNC-Systems 228
5.3.2 Von der Konstruktion bis zur Fertigung 235
5.4 Standards und Normen 242
5.4.1 Weg zu neuen Standards und Normen 242
5.4.2 DNC im CIM-Konzept 244
5.5- Praxiseinsatz 247
5.5.1 Allgemeine Vorgehensweise 247
5.5.2 Praxisbeispiel 249
5.6 Ausblick 255
5.7 Literatur 256
Inhaltsverzeichnis XI
NORBERT BALGHEIM
6 Integration 257
6.1 Fertigung und Infonnation 257
6.1.1 Heterogene Anwendungen und Gesamtanwendungen 261
6.1.2 Isolierte Anwendungen mit Redundanzen 278
6.2 Funktionalitat 287
6.2.1 Modularisierung von Funktionen am Beispiel PPS -FLS -BDE 291
6.2.2 Rechnertopologie und offene Anwendungen 296
6.2.3 Applikations-Bus 322
6.3 Einsatz 328
6.3.1 Implementierungssequenz 328
6.3.2 Vo raussetzungen 330
6.3.3 Implementierung 331
6.3.4 Projekterfahrung 333
6.4. Erweiterung 341
6.4.1 Technische Datenbank / CAD 341
6.4.2 Instandhaltung 343
6.4.3 Qualitatssicherung 348
6.5 Distributed Computing 350
6.6 Literatur 356
7 Warenzeichen 357
8 Sachverzeichnis 359