optimierung von montageprozessen durch … · interaktive planspiele mit lego
TRANSCRIPT
Mittelstand 4.0-Agentur Prozesse
Samuel Horler, TU Chemnitz, Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb
Optimierung von Montageprozessen durch Digitalisierung
Interaktive Planspiele mit LEGO® Serious Play®
Berlin, 13.10.2016
2
Definition und Einordnung Montageprozesse
Montage
Gesamtheit aller Vorgänge, die dem Zusammenbau von geometrisch bestimmten Körpern dienen.
Dabei kann grundsätzlich formloser Stoff zur Anwendung kommen.
Handhaben Fügen Kontrollieren JustierenSonder-
operationen
Auf Basis von: VDI 2860, DIN 8593
Speichern Sichern
Menge verändern Kontrollieren
Bewegen
Zusammensetzen Kleben
Füllen Fügen durch Schweißen
An-/Einpressen …
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Relevanz von Montageprozessen
Aspekte der Montage (in Unterscheidung zur Fertigung)*
- Hohe Komplexität der Arbeitsaufgabe/ hohe Variantenvielfalt
- Hohe Positioniergenauigkeit/ Prozesssicherheit
- Sehr geringe Taktzeiten
- Ständige personelle Überwachungs- und Einsatzbereitschaft nötig
Zusammenwirken von Mensch + Technik + Organisation
Mehrwerte der Digitalisierung durch…
- Prozesstransparenz
- Produktivitätssteigerung
- Effizienzsteigerung
Hohe Digitalisierungspotenziale*nach: Wiendahl „Handbuch Fabrikplanung“, 2009
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Relevanz von Montageprozessen
27,6%
19,4%
12,9%11,0% 11,0% 9,9%
8,2%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
In welchen Unternehmensbereichen würden Ihnen aktuelle Daten aus der
Produktion den größten Mehrwert bringen?
(n=526, Mehrfachnennungen möglich)
Produktion Logistik Produkt-
entwicklung
Vertrieb Manage-
ment
Beschaffung Controlling
Quelle: Fraunhofer IPA „Industrie 4.0: Entwicklungsfelder für den Mittelstand“, 2016
L
M
Kommissionierlager
Kommissionier-
wagen
Montage-
arbeitsplatz
Montage-
arbeitsplatz
Roh-
materialAnbau-
teile
Fertig-
produkt
M
Montage-
automat
autom.
Montage
5
Montageprozesse - Betrachtungsbereiche der Digitalisierung
1 … Arbeitsplatz
Mensch-Maschine-Schnittstelle
Werker-Assistenzsysteme
Intelligente Werkzeuge
1
2 … DatennutzungTechnologien der Datenerhebung
Schnittstellenstandardisierung
Big Data und Data Analytics
rollenbasierte Datenbereitstellung
4 … Intralogistik
Bestandsmanagement
Teileverfolgung
6 … Qualitätsmanagement
kontinuierliche Prozessverbesserung
Digitale Dokumentation
Mess- und Prüfsysteme
3 … TechnologieeinsatzAutomatisierungstechnologien
2
3
5
5 … Prozessplanung
Digitale Modellierung
Prozesssimulation4
6
Digitalisierung von Montageprozessen - Szenarienüberblick
Indu
stri
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mar
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ses
Themenfelder Industrie 4.0 Referenzprozesse Montage
Datenverarbeitung in
der Produktion
Maschine-Maschine-
Kommunikation
Unternehmensweite
Vernetzung
IKT-Infrastruktur in
der Produktion
Mensch-Maschine-
Schnittstellen
Effizienz bei kleinen
Losgrößen
Digitale Montageanweisung – Papierlose Fertigung
Kollaborative Robotersysteme (Effizienzsteigerung/Verbesserung Ergonomie)
Intelligentes C-Teile-Management
Mobile Endgeräte zur Informationsbereitstellung – Smartphone, SmartWatch etc.
Vertikale Integration (Fertigung – MES – ERP) zur Datennutzung
Durchgängige Digitale Dokumentation der Produktionsprozesse
Intelligente Montagewerkzeuge & Vorrichtungen (Werker-Assistenzsysteme)
Positionsbestimmung/Teileverfolgung in der Fertigung
Verknüpfung zum Qualitätsmanagement vorgelagerter Prozesse
Digitale Abbildung und Simulation von (Montage-)Prozessen
Automatisierung (monotoner) Montagetätigkeiten
nach
Lei
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4.0
(VD
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, 201
5)
Basis: Markt- und Trendbeobachtung
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Praxisbeispiel – Zustandsüberwachung von Montageanlagen
Einordnung
- Mittelständisches Maschinenbauunternehmen (Sachsen)
- Maschinenentwicklung + Lohnfertigung
- Ziel: Einfaches Überwachungstool für die laufende Produktion
Umsetzung
- Maschineninformationssystem
- Individuell einsetzbar durch kostengünstige und
einfache Hardware
Nutzen
- Information über aktuelle Betriebszustände
- Alarmierungsfunktion für Akutsituationen
- Erkennung ungewöhnlicher Fehleranhäufungen
- Messwertverläufe, Qualitätsanalysen
Quelle: SITEC Industrietechnologie GmbH
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Relevanz von Digitalen Trends in der Montage (n=192)
8
14
9
9
8
9
8
8
7
7
6
7
6
52
46
43
39
35
40
36
27
24
34
25
24
22
13
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18
19
21
11
14
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13
23
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19
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35
35
36
44
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Kollaborative Robotersysteme
Intelligentes C-Teile Management
Intelligente Montagewerkzeuge &Vorrichtungen
Digitale Abbildungen und Simulation von Prozessen
Automatisierung monotoner Montagetätigkeiten
Positionsbestimmung bzw. Teileverfolgung in der Fertigung
Vertikale Integration (Fertigung - MES - ERP) zur Datennutzung
Zustands•berwachung (Condition Monitoring)
Mobile Endgeräte zur Informationsbereitstellung
Digitale Montageanweisungen/ papierlose Fertigung
Verknüpfung von QM vorgelagerter Prozesse
Vorausschauende Wartung
Durchgängige digitale Dokumentation der Produktionsprozesse
weiß nicht/keine Angabe eher nicht relevant und überhaupt nicht relevant weder noch eher relevant und in sehr hohem Maß relevant
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Interaktive Workshops mit LEGO® Serious Play®
Strategischer Umgang mit der Digitalisierung
Der Workshop für alle Bereiche des Unternehmens
- abteilungsübergreifender Erfahrungs- und Wissensaustausch
- Unterstützung bei Ideen- und Lösungsfindung
- Interaktion und Konnexion anstelle von Textmassen und Präsentation
Durchführung
- Zielgruppen: Multiplikatoren, Kompetenzzentren Mittelstand 4.0
- Ideale Anzahl der Teilnehmer: 5-8 Personen
- Eintägiger Workshop bei den Teilnehmern vor Ort
Quelle: LEGO
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Mittelständisches Unternehmen „Getriebemanufaktur Landleben“
• Mittelständisches Unternehmen „Getriebemanufaktur Landleben“ – 80 Beschäftigte
• Herstellung von Flachgetrieben
– hoher Individualisierungsgrad
– Eigenfertigung + Fremdbeschaffung von Einzelteilen
– Hoher Qualitätsanspruch
• Traditionelle Unternehmensausrichtung + unerkanntes Digitalisierungspotenzial
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Was bedeutet für
Sie Digitalisierung?
… Digitale Montageanweisungen
… 60 GHz WLAN
… automatische Merkmalserfassung
& -auswertung
… Simulation von Produktionsprozessen
… Staplerleitsystem
… automatisches Berichtswesen
… vorbeugende Instandhaltung
… Digitales Kundenmanagement
geringes gemeinsames Verständnis
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Mehrwerte für Multiplikatoren… Digitale
Montageanweisungen
… 60 GHz WLAN
… automatische Merkmalserfassung
& -auswertung
… Simulation von Produktionsprozessen
… Staplerleitsystem
… vorbeugende Instandhaltung
… Digitales Kundenmanagement
• Entwicklung einer gemeinsamen Vision für die Digitale Transformation
– Gemeinsames Verständnis der Digitalisierung durch greifbare Modelle
– Einbeziehung von verschiedenen Abteilungssichten
– Berücksichtigung interner/externen Einflussfaktoren
• Ableitung von Implementierungsansätzen
• Einblick in die interaktive Workshopmethode
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Exemplarischer Workshopablauf
Impulsvortrag
Einführung in die Digitalisierung von Unternehmensprozessen
Aufgabenstellung
Moderator stellt Aufgabe gemäß Zielstellung des Workshops
Individuelle Modelle
Teilnehmer bauen ein individuelles Modell mit LEGO-Bausteinen
Präsentation
Teilnehmer erläutern den anderen Workshop-Teilnehmern ihr Modell
Gemeinsames Modell
Alle Teilnehmer entwickelt auf Grundlage der individuellen Modelle ein gemeinsames Modell
Mittelstand 4.0-Agentur Prozesse
c/o TU Chemnitz, Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb
Erfenschlager Str. 73
09125 Chemnitz
http://www.prozesse-mittelstand.digital
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Kontakt
Samuel Horler0371 531-30016