Identifikation und Bewertung von Möglichkeiten zur Automatisierung des Prozesses Schrauben am Beispiel der Automatisierung des Arbeitsschrittes "Kurbelgehäuse zusammenschrauben" bei einem Motorradhersteller

Abstract

Eine höherer Automatisierungsgrad einer Montage am Fließband wird oftmals mit höherer Produktivität, kürzerer Taktzeit und einer Kostensenkung gleichsetzt. Diese Effekte gehen zwar tatsächlich häufig mit einer Fertigungsautomatisierung einher, falsch umgesetzt kann eine Automatisierung allerdings auch gegenteilige Entwicklungen verursachen. Als komplexer und besonders häufig vorkommender Prozess in der Fertigung stellt das Schrauben eine besondere Herausforderung bezüglich Automatisierung dar. Daraus ergibt sich die Forderung nach regelmäßiger Optimierung dieser Prozesse. Das klassische Verfahren der Investitionsrechnung setzt nicht nur die Kenntnis einer Vielzahl von Daten und Annahmen voraus, sondern verursacht auch einen erhebliche zeitlichen Aufwand. Trotzdem werden wichtige Faktoren, wie individuelle Gegebenheiten an den einzelnen Arbeitsplätzen und der Montagelinie insgesamt, nicht berücksichtigt. In dieser Diplomarbeit wird eine Methodik entwickelt, die es erlaubt Arbeitsplätze in einer Fließfertigungslinie mit Taktzeit im niedrigen Minutenbereich zu analysieren und bezüglich des Potentials Schraubprozesse zu automatisieren zu beurteilen. Durch die schlanke Kalkulation wird der Zeitaufwand gering gehalten. Zusätzlich führt der klar vorgegebene Entscheidungsweg und eine Identifikation und Bewertung von Einflussfaktoren dazu, dass die Sinnhaftigkeit einer automatisierten Verschraubung eindeutig ermittelt werden kann. Nach der Erläuterung der theoretischen Grundlagen werden Einflussfaktoren auf eine Automatisierung des Prozesses "Schrauben" ermittelt. Darauf aufbauend wird eine Methodik entwickelt, die den gestellten Anforderungen genügt. Anschließend wird die Praxistauglichkeit ermittelt. Dafür wurde eine reale Fließfertigungslinie untersucht.

A higher level of automation of an assembly in the line production is often supposed to cause higher productivity, shorter cycle time and cost reduction. In fact these effects do often occur, incorrect implementation of automation however can lead to contrary results. As a complex and frequently used process in the assembly screwing presents a special challenge. This causes the demand of constant optimizing of these processes. The classic form of the investment statement requests not just the knowledge of a lot of data and assumptions, but also consumes a lot of time. However, important factors, like individual circumstances, are not considered. In this thesis a method is developed, which allows to analyze and evaluate workspaces at an assembly line with low cycle time regarding the potential to automating screwing-processes. The slim calculation causes a low expenditure of time. A clear decision-making process and the identification and integration of specific influence-factors lead to a distinct judgement of the usefulness of an automation. After the explanation of the theoretical background, the thesis deals with the fundamental influence-factors for the usefulness of automating screwing-processes. Built on these factors a methodology of decision-making is developed, which meets all requirements. In order to test the suitability for commonly use of this methodology of decision-making, it is accordingly applied to a real-world example.