2. Das Werkstück im Handhabungs- und Montageprozess. 4. Die Werkzeugmaschine der HMT : Industrieroboter

Transkript

1 rlesungsinhalt Handhabungs- und Montagetechnik 1. Einführung in die HMT 2. Das Werkstück im Handhabungs- und Montageprozess 3. Geräte der HMT: Zuführgeräte 4. Die Werkzeugmaschine der HMT : Industrieroboter 5. Montagesysteme 6. Montageplanung 7. Betriebsverhalten von Montagesystemen 8. Montagegerechte Produktgestaltung

2 lauf der Montageplanung 1. Zieldefinition 2. Analyse der Montageaufgabe - Erstellung eines Montagevorranggraphen - Ermittlung der Montage- und Handhabungsfunktionen 3. Grobplanung der Montage- und Handhabungsfunktionen (Automatisierungsgrad, Vormontagen, Taktzeitabschätzung,..) 4. Detailplanung der Anlagenstruktur (Verkettung, Puffer, Personalabschätzung, Steuerung,..) 5. Auswahl und Systemoptimierung

3 rgehensweise zur Montageplanung (1)

4 gerang und Arbeitsfolge

5 rgehensweise zur Montageplanung (2)

6 sungsalternativen für Montagestationen

7 rgehensweise zur Montageplanung (3)

8 rgehensweise zur Montageplanung (4)

9 rsonalaufwand in der Montage

10 irtschaftlichkeitsrechnung

11 llstudie Montageplanung Planen Sie die Montage für den Zusammenbau eines Kugelschreibers! Der Kugelschreiber besteht aus den folgenden Teilen: - Obere Hülse - Drücker - Drückerzwischenstück - Untere Hülse - Distanzring - Feder - Kugelschreibermine Pro Jahr sollen 1 Mio. Kugelschreiber in verschiedenen Varianten montiert werden. Aufgabe: 1. Stellen Sie einen Montagevorranggraphen auf 2. Legen Sie die Montagefunktionen fest 3. Ermitteln Sie die benötigten Handhabungsfunktionen 4. Entwickeln Sie Lösungsmöglichkeiten für die Montagestationen und wählen Sie eine Alternative aus. 5. Konzipieren Sie die Teilezuführung 6. Legen Sie die Verkettungseinrichtung fest 7. Schätzen Sie den Personalbedarf und die Taktzeit ab

12 hmenbedingungen für den Rechnereinsatz in der Produktionsplanung Ist: - massiver Zeit- und Kostendruck - hoher Nachbesserungsaufwand nach SOP (Serienstart) - unzureichendes Simultaneous Engineering Ziel: vom sequentiellen Prozess Entwicklung Arbeitsplan. Produktion zum verstärkten Simultaneous Engineering Entwicklung Arbeitsplan. Produktion und Verkürzung durch Rechnereinsatz Entwickl. Arb.plan. Produktion zu Cooperative Production Engineering Kunde Entwickl. Arb.plan. Zulieferer Produktion

13 operative Production Engineering Prämissen Produktanalyse Prozessgraph Datenbank Fertigungskonzept Konzept einer integrierten rechnerunterstützten Prozessplanung mit dem Ziel einer entwicklungsbegleitende Produktionsvorbereitung. Ablaufsimulation Arbeitssystemgestaltung

14 oduktanalyse Beurteilung einer Konstruktion hinsichtlich ihrer Fertigungsund Montagegerechtheit (DFM Design for Manufacturing and Assembly). Software ErgoPro

15 ozessgraph Mit dem Prozessgraphen werden alle wertschöpfenden Prozesse und alle Hilfsprozesse, die notwend sind um ein Produkt zu fertigen und zu montieren, im einem Flussdiagramm dargestellt. Der Prozess ist lösungsneutral. Jeder Prozess wird mit Dauer, Prozessrisiken und den Prozess beschreibenden Parametern (z.b. Positioniergenauigkeit beim Fügen) beschrieben. ftware ErgoPro

16 rtigungskonzept Mit dem Fertigungskonzept werden allen Prozessen Ressourcen (Betriebsmittel und Mitarbeiter) zugeordnet. Für jede Ressource findet eine Detailplanung statt. Mögliche Alternativen können entwickelt und miteinander verglichen werden. Software ErgoPro

17 beitsplatz- und Systemplanung In der Arbeitsplatz- und Systemplanung werden Arbeitsplätze räuml gestaltet, Arbeitsplatzanordnungen und Layoutvarianten entwickelt und Alternativen funktional, wirtschaftlich und mitarbeiterbezogen bewertet. Software ERGOMAS

18 gonomieplanung/ Zeitwirtschaft Die Ergonomieplanung beinhaltet die Überprüfung und Auslegung von Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine. Dies umfasst: - Beurteilung des Blickfeldes - Beurteilung des Greifraumes - Algorithmen für optimale Arbeitshöhen - Berechnung von Maximalkräften - MTM-Analysen Software ERGOMan/ ZEBRA

19 ulation Simulation von Menschen Mit Hilfe von Simulationen erfolgt eine Absicherung und Optimierung der Planungsergebnisse. Simulation von Maschinen/ Robotern Simulation von logistischen Abläufen

20 künftiger Einsatz von Virtual Reality Virtual Reality wird die Möglichkeit bieten: - Planungsergebnisse zu visualisieren, zu überprüfen und zu optimieren - Mitarbeiter zu schulen (Virtual Training) - Ergonomieplanungen durchzuführen - Arbeitsplatzgestaltung zu unterstützen

21 enzen des Rechnereinsatzes in der Produktionsplanung Keine Durchgängigkeit des Datenformats - Übernahme der Daten aus CAD noch kein Standard - Unterschiedliche Formate bei Simulationsprogrammen - Schnittstelle zu PPS-Systemen verbesserungsfähig - Unterschiedliche Formate bei Maschinenherstellern Geometrische und technologische Daten sind im CAD-System nicht miteinander verknüpft. Erstellungsaufwand für 3-D Abbildungen und Simulationen ist bei komplexen Fertigungs- und Montagelinien groß Die Detaillierungsmöglichkeit der Simulation ist begrenzt und damit die Genauigkeit (z.b. MTM-Analysen) eingeschränkt Rechnereinsatz läuft einer stärkeren Beteiligung der Mitarbeiter (partizipative Arbeitsplanung) entgegen

22 digitale Fabrik bis zur Fertigungssteuerung über die Arbeits- und Montageplanung vom CAD-Modell