Verteilte Planungssysteme zur Flexibilitätssteigerung der rechnerintegrierten Teilefertigung

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Diss. Reihe Fertigungstechnik, Band 11

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2020-07-09
Issue Year
1990
Authors
Fischer, Herbert
Editor
Geiger, Manfred
Feldmann, Klaus
Publisher
Carl Hanser
ISBN
3-446-16105-8
Abstract

The performance of machine tools has been enormously increased by the increased use of control and computer technology. Planning and planning systems have only partially followed this development. The technical flexibility of the machines can often only be used unsatisfactorily due to the inflexibility of the planning and disposition systems. Conventional PPS systems are not able to do this, decentralized detailed planning systems are not yet fully developed. In addition, work planning systems lack the corresponding functionality. The aim of this work was therefore to develop, implement and test a distributed planning concept that can benefit from the flexibility in terms of production technology. Planning mechanisms should be found and investigated, which in particular enable fault-related planning and rescheduling measures in the short term. Based on the concept of flexible manufacturing systems (FFS), a hierarchical organizational form was defined for the computer-integrated manufacturing area. Hierarchical Flexible Manufacturing Systems (HFFS) are an application example for distributed systems in general. The requirements for distributed planning systems were described in six postulates. Planning tasks of existing work planning, PPS and workshop control systems were presented. Then there was a concept for distributed planning systems with the components

  • work plan generation,
  • occupancy planning and
  • workshop planning developed and described in detail. The functionality of the distributed planning system HIPS was presented taking into account the conceptual requirements. Planning algorithms, parameters, display and simulation options were also discussed in detail explained. After introducing the implementation and the software infrastructure of the distributed planning system HIPS, it was tested in numerous application examples. For this purpose, a realistic model environment was first generated and the distributed process system configured. Each planning component was tested on the basis of real tasks in its mode of operation within the framework of the model system. The results of the experiments were represented and interpreted. The complete presentation of the distributed planning system HIPS (concept, development, implementation and testing) should enable the reader to convince himself of the efficiency of the new planning approach. This work should further motivate and encourage the transfer of the presented concepts into industrially applicable solutions.
Abstract

Die Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinen wurde durch den verstärkten Einsatz von Steuerungs- und Rechnertechnik enorm gesteigert. Planungs- und Dispositionssysteme sind dieser Entwicklung nur teilweise gefolgt. Die technische Flexibilität der Maschinen kann häufig aufgrund der Inflexibilität der Planungs- und Dispositionssysteme nur unbefriedigend ausgenützt werden. Konventionelle PPS-Systeme sind dazu nicht in der Lage, dezentralisierte Feinplanungssysteme sind noch nicht ausgereift. Darüber hinaus fehlen Arbeitsplanungssysteme entsprechender Funktionalität. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, ein verteiltes Planungskonzept zu entwickeln, zu realisieren und zu erproben, daß die fertigungstechnische Flexibilität nützen kann. Es sollten Planungsmechanismen gefunden und untersucht werden, welche insbesondere störungsbedingte Ein- und Umplanungsmaßnahmen im kurzfristigen Zeithorizont ermöglichen. Ausgehend vom Konzept der Flexiblen Fertigungssysteme (FFS) wurde eine hierarchische Organisationsform für den rechnerintegrierten Fertigungsbereich definiert. Hierarchische Flexible Fertigungssysteme (HFFS) bilden damit ein Anwendungsbeispiel für verteilte Systeme im Allgemeinen. Die Anforderungen an verteilte Planungssysteme wurden in sechs Postulaten beschrieben. Planungsaufgaben bestehender Arbeitsplanungs-, PPS- und Werkstattsteuerungssysteme wurden vorgestellt. Danach wurde ein Konzept für verteilte Planungssysteme mit den Komponenten

  • Arbeitsplangenerierung,
  • Belegungsplanung und
  • Werkstattplanung entwickelt und eingehend beschrieben. Das verteilte Planungssystem HIPS wurde unter Berücksichtigung der konzeptionellen Anforderungen in seiner Funktionalität vorgestellt. Dabei wurden auch Planungsalgorithmen, Parameter, Darstellungs- und Simulationsmöglichkeiten eingehend erläutert. Nach der Vorstellung der Realisierung und der Softwareinfrastruktur des verteilten Planungssystems HIPS, wurde diese in zahlreichen Anwendungsbeispielen erprobt. Dazu wurde zunächst eine realitätsnahe Modellumgebung generiert und das verteilte Prozeß-System konfiguriert. Jede Planungskomponente wurde unter Zugrundelegung realer Aufgabenstellungen in seiner Wirkungsweise im Rahmen des Modellsystems erprobt. Die Ergebnisse der Experimente wurden dargestellt und interpretiert. Die vollständige Darstellung des verteilten Planungssystems HIPS (Konzept, Entwicklung, Realisierung und Erprobung) soll es dem Leser ermöglichen, sich von der Effizienz des neuartigen Planungsansatzes zu überzeugen. Diese Arbeit soll weiterhin motivieren und ermutigen, die vorgestellten Konzepte in industriell einsetzbare Lösungen zu übertragen.
Series
Fertigungstechnik - Erlangen
Series Nr.
11
Notes
Nach Rechteübertragung des Meisenbach-Verlags auf die FAU digitalisiert und online gestellt durch Geschäftsstelle Maschinenbau und Universitätsbibliothek der FAU im Jahr 2020. Koordination der Reihe: Dr.-Ing. Oliver Kreis. Für weitere Informationen zur Gesamtreihe siehe https://mb.fau.de/diss
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