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Losgrößenoptimierung mit Hilfe der Ablaufsimulation 


Aufgabenstellung

Die hohen Kundenanforderungen in der Automobilindustrie erfordern heutzutage fein abgestimmte Produktionskapazitäten. Diese müssen einen hohen Durchsatz bei maximal möglicher Flexibilität und möglichst geringen Umlaufbeständen bezüglich der gefertigten Produkte und der zu produzierenden Fertigungslose gewährleisten können. Vor dem Hintergrund der Erstellung eines neuen Logistikkonzeptes bei einem Automobilzulieferunternehmen aus dem Massivumformbereich wurde der bestehende Produktionsprozess in einem autarken Profit-Center mit Hilfe der Ablaufsimulation (verwendete Software eM-Plant 7.0) untersucht. Im Mittelpunkt stand hierbei die Verringerung der Umlaufbestände und  der Durchlaufzeiten durch eine Optimierung der Losgrößen von etwa 40 Produkten. Als weitere wichtige Fragestellung sollte der Einfluss der stark schwankenden Rüstzeiten auf die Durchlaufzeiten geklärt werden. Die abzubildende Fertigung bestand dabei aus einer Reihe von Kalt- und Halbwarmpressen, Rissprüfanlagen und Strahlanlagen sowie einer Schere.

Auf Grund der hohen Anzahl an Fertigungsprodukten mit unterschiedlichen Arbeitsplänen war eine Untersuchung nur mit Hilfe der Materialflusssimulation realisierbar, da auf mathematischanalytischem Wege eine Systembetrachtung mit einer derartigen Komplexität nicht mehr durchführbar ist.


Vorgehensweise

Auf Grund des ähnlichen Aufbaus aller Anlagen im Produktionsprozess konnte ein stark modularer Ansatz gewählt werden, indem ein individuell parametrisierbarer Bibliothekbaustein erzeugt wurde, mit dem sämtliche Produktionsanlagen im System abgebildet werden konnten Dabei wurden wahlweise stochastisch schwankende oder feste Rüst- und Störzeiten, sowie Werkzeugwechselzeiten implementiert. 


 


Um die im System befindliche Anzahl von Einzelelementen zu reduzieren und damit die Simulationslaufzeit zu minimieren, wurden im Gesamtsystem nur komplette Lose betrachtet.

Die Steuerung des Auftragsdurchlaufes erfolgt mit Hilfe dezentral abgelegter Arbeitspläne mit individuellen Taktzeiten, die eine schnelle Modifikation ermöglichen. In einem weiteren Schritt erfolgte die Implementierung von Zwischenlager, die einmal zur Abkühlung der Lose nach den Halbwarmpressen sowie zur Zwischenspeicherung dienen.   



Ergebnisse


Mit Hilfe des in der Studie aufgebauten, flexiblen Simulationsmodells konnten in einer Vielzahl von Versuchsläufen wertvolle Erkenntnisse bezüglich der optimalen Losgröße für die jeweiligen Fertigungsprodukte gewonnen und eine erhebliche Verringerung der Durchlaufzeit sowie der Umlaufbestände erreicht werden. Des Weiteren konnte durch eine Variation der Rüstzeiten deren Einfluss auf die Durchlaufzeit quantifiziert werden.

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