Höfler, A. (2009). Materialflussanalyse einer automatischen Montagelinie zur Identifikation von Optimierungspotenzialen [Master Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/184786
Um eine maximale Nutzung von Produktionsanlagen zu erreichen, müssen sowohl organisatorische als auch technische Verluste auf ein Minimum reduziert werden. Die Ausbringungsleistung einer Produktionsanlage lässt sich aus technischer Sicht auf die Kombination verschiedener Einflussfaktoren zurückführen, die neben Störcharakteristiken auch Bearbeitungszeiten oder Ausfallraten umfassen. All diese Aspekte stehen in wechselseitigen Beziehungen zueinander und wirken dynamisch aufeinander ein, weshalb eine detaillierte Beschreibung und Analyse meist simulationsgestützt erfolgt. Um den Zusammenhang zwischen der Konfiguration des Materialflusses und der erzielten Ausbringungsleistung zu untersuchen, wurde ein Simulationsmodell einer bestehenden Montagelinie erstellt. Neben Erkenntnissen über bestehende Zusammenhänge sollen in einem zweiten Schritt Handlungsfelder aufgezeigt werden, die Potenzial für weitere Leistungssteigerungen bieten. Um Erkenntnisse über Zusammenhänge zwischen der Ausgestaltung des Materialflusssystems und der Ausbringungsleistung zu gewinnen, sowie zur Identifikation von weiterem Optimierungspotenzial wurden drei Versuchspläne erstellt, die eine Analyse unterschiedlicher Parameterkonfigurationen erlauben. Der erste Versuchsplan beinhaltet die Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher Pufferdimensionierungen, verschiedener Transportgeschwindigkeiten der Produkte und einer unterschiedlichen Anzahl eingesetzter Produktträger im geschlossenen Kreislauf. Versuchsplan II umfasst die Analyse unterschiedlicher Rücklaufgeschwindigkeiten leerer Produktträger in Verbindung mit deren Gesamtzahl im System. In einem dritten Versuchsplan wurden schließlich die Auswirkungen einer Variation der Bearbeitungsgeschwindigkeiten der drei Montagezellen ermittelt. Für das untersuchte Simulationsmodell zeigt sich, dass Parameteränderungen am Beginn des Materialflusses generell zu stärkeren Auswirkungen führen, als Änderungen an dessen Ende, d.h. die Beeinflussbarkeit der Gesamtausbringung nimmt entlang der Förderrichtung stetig ab. Daraus kann gefolgert werden, dass sich der Engpass der Linie am Beginn befindet. Die Effekte, die zu diesem Ergebnis führen, sind im Rahmen der Versuchsauswertungen detailliert erläutert. Um ein quantitativ aussagekräftigeres Modell zu erhalten, müssen Datenerhebungen in ausreichendem Umfang und Detaillierungsgrad erfolgen. Eine derartige Erhebung und Aufbereitung der Betriebsdaten stellt sich im konkreten Fall als sehr aufwändig dar, ist jedoch unvermeidlich für eine verbesserte Abbildung der realen Abläufe. Generell konnte im Rahmen dieser Arbeit aber gezeigt werden, dass die Simulationstechnik insbesondere im Rahmen von Anlagenneuplanungen ein hilfreiches Werkzeug zur Untersuchung komplexer Zusammenhänge darstellt.
To maximize utilization of existing production facilities, organizational and technical losses have to be reduced to a minimum. Technical losses are caused by malfunctions or breakdowns, which can be traced back to (temporary) failures of individual components of processing stations or repair times. The performance of a production line can be attributed to the combination of various factors of influence, which in addition to the characteristics of malfunction include processing times or failure rates. All these aspects are interdependent and affect each other dynamically, which leads to the necessity for a simulation-supported description and analysis of the system. To investigate the relationship between the actual configuration of the material flow system and the attained output-performance, a simulation model of an existing assembly line was generated. In addition to obtaining knowledge about the existing relationships between the mentioned factors, operational fields providing potential for further performance enhancements should be identified in a second step. To gain knowledge about the relationship between the configuration of the material flow system and the performance of the assembly line, as well as to identify further potential for improvement, three experimental designs were created to analyze several different configurations for the parameters of influence. The first experimental design includes the analysis of the impact of various buffer-capacities, different rates of feed and a variable number of circulating product carriers used in the closed circuit. Experimental design II covers the analysis of the different rates of feed for the re-circulating product carriers in connection with their total number in the system. In the third experimental design the impact of a variation of processing speeds of the three assembly cells was finally investigated. The investigations of the simulation model show a generally greater impact of parameter variations at the initial stations than at the end of the assembly line, i.e. the ability to influence the output-performance decreases steadily along the direction of conveyance. Based on these observations it can be concluded that the bottleneck of the assembly line occurs at the initial processing stations. The effects that lead to this result are discussed in detail within the analysis of the experimental designs. To obtain a quantitative significant model, data analysis has to be carried out to an adequate extent and with a high level of detail. Within the present case a detailed survey and preparation of the operational data tends to be laborious and time-consuming, however, is inevitable to obtain a meaningful simulation outcome. In the context of this thesis it could generally be shown that the simulation technology represents a useful tool for investigating complex interrelations particularly within the framework of planning new production facilities.
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