Optimierung eines Materialisierungsprozesses mittels einer Methodik für ein Fertigungsmanagementsystem mit Fokus auf einen echtzeitfähigen Informationsfluss am Beispiel der Schienenfahrzeugindustrie.

Abstract

Initiiert wurde die Forschung dieser Arbeit durch das Bestreben eines Unternehmens der Schienenfahrzeugindustrie seine Montageprozesse mit angeschlossener Materialisierung zu verbessern bzw. effizienter zu gestalten. In einer Analyse des Fertigungsmanagements und der Informationssysteme zeigte sich, dass dieses nicht die Anforderungen und Aufgaben nach VDI5600 erfüllt bzw. diese unzureichend nutzt. Das Ziel besteht darin, den Prozess der Montage von Wagenkästen, welche in Fließfertigung produziert werden und über eine große Komplexität verfügen, an Hand der Aufgaben eines Fertigungsmanagementsystems (Manufacturing Execution System MES) zu planen, einzuführen und auf dessen Wirksamkeit zu überprüfen. Es soll die Wirksamkeit eines Fertigungsmanagementsystems nach Vorgaben VDI5600 für Prozesse der Schienenfahrzeugindustrie gezeigt oder dementiert werden.Die Planung des Montageprozesses, sowie dessen umgebenden Hilfsprozessen und die Zusammenarbeit mit Informationssystemen soll sich an der Norm nach VDI5600 (Fertigungsmanagementsystem) halten bzw. orientieren und in den Prozessen dementsprechend angewandt werden. Der augenscheinliche Prozess wurde mit seinen Hilfsprozessen vollständig aufgenommen. Darauf basierend wurde gezielt nach Abweichungen zu einem MES im Zuge einer Gap-Analyse untersucht. Es wurden Experteninterviews mit prozessbeteiligten Personen durchgeführt und deren Aussagen gruppiert bzw. geordnet und Fehlerursachen recherchiert. Durch Aufzeichnung der Taktverzögerungen wurde die Prozessperformance gemessen. Aufbauend darauf wurde ein Prozess konzipiert, der die Anforderungen nach VDI5600 erfüllt und dessen Aufgaben absolviert. Mittels gezielter Maßnahmen wurde die Abweichungen vom Zielbild des Prozesses behoben.Im Zuge dieser Arbeit wurde ein Informationssystem konstruiert, welches notwendige Tätigkeiten des Informationsmanagements gezielt im Sinne eines MES bereitstellt. Die Realisierung sowie Einführung des Prozesses wurden nach dem Cycle des Business Process Management ausgeführt und dokumentiert, wie auch die bei der Einführung entstandenen Herausforderungen.Abschließend wurde das Prozesskonzept validiert, indem erneut die Prozessperformance gemessen und mit der ursprünglichen verglichen wurde. Durch die sich zeigende gesteigerte Prozessperformance wurde Wirksamkeit von Fertigungsmanagementsystemen für Prozesse dieser Art gezeigt.

The research of this thesis was initiated by the effort of a company in the rail vehicle industry to improve its assembly processes with attached materialization process and to make them more efficient. An analysis of the production management and information systems showed that these do not fulfill the requirements and tasks according to VDI5600 or use them insufficiently.The aim is to plan and implement the process of assembling car bodies, which are produced in flow production and are highly complex, on the basis of the tasks of a manufacturing execution system (MES) and to test its effectiveness. The effectiveness of a manufacturing management system according to VDI5600 for processes in the rail vehicle industry is to be demonstrated or denied.The planning of the assembly process and its surrounding auxiliary processes and the cooperation with information systems should be based on the standard according to VDI5600 (manufacturing execution system) and applied accordingly in the processes. The apparent process with surrounding auxiliary processes was recorded and specifically examined for deviations from an MES in the course of a gap analysis. Expert interviews were conducted with people involved in the process and their statements grouped or ordered and causes of errors were researched. By recording the cycle delays, the process performance was measured. Based on this, a process was to be designed that meets the requirements of VDI5600 and is able to complete its tasks. By means of specific measures, the deviations from the target image of the process were to be eliminated.In the course of this work an information system was constructed, which can provide necessary activities of the information management purposefully in the sense of a MES. The realization as well as the introduction of the process were executed and documented according to the cycle of the Business Process Management, as well as the obstacles that arose during the introduction.Finally, the process concept was validated by measuring the process performance again and comparing it to the original one. The increased process performance demonstrated the effectiveness of manufacturing management systems for processes of this type.