Integrierte Informationsverarbeitung bei der Montageplanung

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Diss. Reihe Fertigungstechnik, Band 27

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2020-08-11
Issue Year
1992
Authors
Schäfer, Günther
Editor
Geiger, Manfred
Feldmann, Klaus
Publisher
Carl Hanser
ISBN
3-446-17117-7
Abstract

Increasing competition and shorter product life cycles are forcing companies more than ever to tap the rationalization potential of production. After parts production, assembly has increasingly become the focus of automation efforts in recent years. While the continuity of the information flow from the design to the manufacturing process can often be observed in parts production, there have been no continuous process chains in the assembly area. In the present work, an integrated, computer-based model and a process chain based on it for information technology support in assembly planning are presented. This makes it possible to consistently support assembly planning from construction to the actual assembly process. At the beginning of the work, the essential tasks and the basic process of assembly planning are presented. Chapter 3 gives an overview of the current status of computer-based tools to support planning tasks. At this point, possible uses of CAD, database and knowledge-based systems are discussed and the limits of their current application possibilities are shown. The conclusion of the analysis is that with the tools available today, only a limited representation and handling of the planning-relevant information is possible. Building on the functional tasks from Chapter 2 and the analysis of existing aids, Chapter 4 systematically develops the requirements for an integrated information and planning system. In particular, options for integrity monitoring, access control and extended transaction management are required, which are tailored to the specific needs of information processing between construction and planning. A model is developed in Chapter 5 based on these requirements. The basic feature of this approach is the integration of shape-related and alphanumeric object representations in a data model. This makes it possible to map significantly more semantics to the CAD models already used in the design. A trigger module designed for this model allows model-inherent and model-external integrity conditions to be mapped and monitored by the system. In chapter 6, the content of the planning-relevant information shown on the model is presented based on the model-theoretical basics. This information describes the product to be assembled and the tasks derived from it from the assembly point of view as well as the potential assembly means. A particular focus is on the acquisition of technology-oriented product data, with which tasks from construction and work planning can be integrated to a high degree. Chapter 7 describes the process of computer-aided planning of flexibly automated assembly systems. Depending on the specific tasks, various ways are shown here to support the planning process effectively. The result of this step is the functional, structural and spatial assignment of assembly tasks to functionaries and the systematic documentation of the results. Realized practical applications, with which the concept has been extensively tested, are used as examples in the presentation of this process chain. Finally, Chapter 8 shows how the information generated, including operational assembly planning, can be used efficiently.

Abstract

Zunehmender Wettbewerb und kürzere Produktlebenszyklen zwingen Unternehmen stärker wie je zuvor, Rationalisierungspotentiale der Produktion zu erschließen. Nach der Teilefertigung rückte in den letzten Jahren die Montage zunehmend in den Vordergrund automatisierungstechnischer Bemühungen. Während bei der Teilefertigung die Durchgängigkeit des Informationsflusses von der Konstruktion bis zum Fertigungsprozeß schon häufig zu beobachten ist, gibt es im Bereich der Montage bislang keine durchgängigen Verfahrensketten. In der vorliegenden Arbeit wird daher ein integriertes, rechnergestütztes Modell und eine darauf aufbauende Verfahrenskette zur informationstechnischen Unterstützung der Montageplanung vorgestellt. Damit wird es möglich, Montageplanung von der Konstruktion bis zum eigentlichen Montageprozeß durchgängig zu unterstützen. Zu Beginn der Arbeit werden zunächst die wesentlichen Aufgaben und der grundsätzliche Ablauf der Montageplanung dargestellt. Kapitel 3 gibt einen Überblick über den Istzustand rechnerbasierter Werkzeuge zur Unterstützung der Planungsaufgaben. An dieser Stelle werden Einsatzmöglichkeiten von CAD-, Datenbank- und wissensbasierten Systemen diskutiert und die Grenzen ihrer derzeitigen Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt Fazit der Analyse ist, daß mit den heute verfügbaren Werkzeugen nur eine eingeschränkte Abbildung und Handhabung der planungsrelevanten Informationen möglich ist. Aufbauend auf den funktionalen Aufgabenstellungen aus Kapitel 2 und der Analyse bestehender Hilfsmittel werden in Kapitel 4 systematisch die Anforderungen an ein integriertes Informations- und Planungssystem erarbeitet. Insbesonders werden dazu Möglichkeiten der Integritätsüberwachung, der Zugriffsregelung und eines erweiterten Transaktionsmanagements gefordert, die auf die spezifischen Bedürfnisse der Informationsverarbeitung zwischen Konstruktion und Planung abgestimmt sind. Auf der Grundlage dieser Anforderungen wird in Kapitel 5 ein Modell entwickelt. Grundsätzliches Merkmal dieses Lösungsansatzes ist die Integration von gestaltbezogenen und alphanumerischen Objektrepräsentationen in einem Datenmodell. Dadurch wird es möglich, auf die in der Konstruktion bereits verwendeten CAD-Modelle wesentlich mehr Semantik abzubilden. Ein zu diesem Modell konzipiertes Triggermodul erlaubt es, modellimmanente und modellexterne Integritätsbedingungen abzubilden und systemseitig zu überwachen. Nach den modelltheoretischen Grundlagen erfolgt in Kapitel 6 eine inhaltliche Darstellung der auf das Modell abgebildeten, planungsrelevanten Informationen. Diese Informationen beschreiben das zu montierende Produkt und die sich daraus ableitenden Aufgaben aus der Sicht der Montage sowie die potentiellen Montagemittel. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Erfassung technologieorientierter Produktdaten, womit Aufgaben aus Konstruktion und Arbeitsplanung in hohem Maße integrierbar werden. Kapitel 7 beschreibt den Ablauf der rechnergestützten Planung von flexibel automatisierten Montageanlagen. Hier werden in Abhängigkeit der speziellen Aufgaben verschiedene Wege aufgezeigt, den Planungsprozeß wirkungsvoll zu unterstützen. Ergebnis dieses Schrittes ist die funktionale, strukturelle und räumliche Zuordnung von Montageaufgaben zu Funktionsträgern und die systematische Dokumentation der Ergebnisse. Bei der Darstellung dieser Verfahrenskette wird beispielhaft auf realisierte Praxisanwendungen zurückgegriffen, mit denen das Konzept ausgiebig getestet wurde. Abschließend wird in Kapitel 8 aufgezeigt, wie die generierten Informationen bis hin zur operativen Montageplanung effizient genutzt werden können.

Series
Fertigungstechnik - Erlangen
Series Nr.
27
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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