Modellierungsaufgaben bei Planung und Steuerung von Produktionsanlagen

Vortrag im Rahmen der Ringvorlesung des Graduiertenkollegs

Prof. Dr.-Ing. Günther Seliger


Zusammenfassung

Zunächst werden die Begriffe Planung und Steuerung in Verbindung mit Produktionsanlagen vor dem Hintergrund unterschiedlicher Definitionen erläutert.

Dabei sind technologische Planungsaufgaben von organisatorisch/logistischen Planungsaufgaben zu unterscheiden, und zugleich gilt es, die Wechselwirkungen zu erkennen. Eine Referenzarchitektur mit Produkten, Prozessen, Betriebsmitteln und Organisationstypen unter Einbeziehung der Qualifikationsanforderungen wird zur Einordnung vorgestellt.

An konkreten Beispielen werden zunächst zwei ausgewählte technologische Prozesse, das Einzelpunktlöten und die Handhabung biegeschlaffer Teile mit geeigneten Betriebsmitteln erläutert und als Prozessmodelle mit entsprechenden Parametern und ihrer mathematischen Modellierung unter Berücksichtigung stochastischer Einflussgrößen dargestellt. Dabei werden die Wechselwirkungen zwischen Analyse, Experiment, Modellierung und Konstruktion in der produktionstechnischen Ingenieurarbeit erläutert.

Die logistisch geprägte produktionstechnische Modellierung lässt sich in Aufgaben der Betriebsmittelplanung und der Auftragssteuerung untergliedern. Dabei sind unterschiedliche Planungsebenen wie strategisch, taktisch, dispositiv und operativ, unterschiedliche Zeithorizonte wie lang-, mittel- und kurzfristig, unterschiedliche Ebenen der Detaillierung der Objekte wie Unternehmen, Fabrik, Fertigung, Fräsbearbeitung, Werkzeugmaschine, Werkzeug und unterschiedliche Organisationstypen wie Baustelle, Werkstatt, Zelle, Linie sowie unterschiedliche Grade von Flexibilität und Automatisierung zu unterscheiden. In der Auftragssteuerung sind darüber hinaus variable Produktionsprogramme und Losgrößen sowie die terminlichen, zeitlichen und örtlichen gegebenenfalls auch die technologische Relationen zu berücksichtigen. Fast alle Prozesse unterliegen den Einflüssen von Markt und Technologie und damit kaum vorhersehbaren Schwankungen. An ausgewählten Beispielen werden Planungs- und Steuerungsaufgaben eingeordnet und aus produktionstechnisch disziplinärer Sicht erläutert.

Ansätze zu ihrer Modellierung werden vorgestellt, Fragen nach verbesserten Modellierungsverfahren runden den Vortrag ab für die Diskussion.