Adaptive Diagnose in der Elektronikproduktion

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Diss. Reihe Fertigungstechnik, Band 45

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2020-08-25
Issue Year
1995
Authors
Zöllner, Bernd
Editor
Geiger, Manfred
Feldmann, Klaus
Publisher
Carl Hanser
ISBN
3-446-18308-6
Abstract

Market demands and technology development have led to opposite tendencies. The consequences are expressed in such a way that the demands on the readiness to deliver and quality increase steadily and the product lifetimes decrease. Assembly systems are used to meet the requirements, which also increase in complexity due to their flexibility. The resulting error rates lead to a reduction in availability, which can be effectively countered with the use of diagnostic systems. Previous developments of on-line diagnostic systems are extremely inflexible in terms of adapting to changing operating conditions. Taking into account the half-life of the implemented knowledge base, it is precisely this functionality that decisively determines the service life of the diagnostic system and the acceptance by the user. In the same way, however, the adaptability of the entire data acquisition must also be guaranteed. The support of the operating personnel is very important during commissioning and in the early phase of normal plant operation. During this time period, the diagnosis can help, on the one hand, to ensure availability and, on the other hand, to provide active assistance in order to record plant behavior more quickly. Due to the fact that diagnostic systems are primarily developed only after the implementation of an assembly system, there is still a lot of potential to be tapped in this regard. In this context, the module was developed to easily map the cause-effect relationships during the development phase of an assembly system. The interface-free recording of expert knowledge, which is stored using the semantic standardization method, provides the diagnostic user with hypothetical, original information about occurring errors. In the conception of the FactoryLinker system, the deficits of previous systems were specified, specified in requirements and then transferred to an executable diagnostic system. The division of the overall functionality into several, largely independent modules supports the possibility of exchanging information between several computer systems and applications. The provision of information on the type, location and cause of the error supports the operating personnel in the quick troubleshooting. This means that errors can be reacted to at short notice to ensure the availability of an assembly system. However, in order to be able to identify permanent error influences and to obtain reliable information about the operational behavior of a system, logs of the operational and diagnostic data are also kept. With the help of the communication module, this data is transferred to a higher computer level in a heterogeneous computer architecture, where it can be used efficiently in planning applications such as simulation, PPS and control center. This information serves as basic data for order planning or as a starting point for technical optimization measures on the assembly system. The hierarchical division leads to a data flow from the assembly level to the planning level, which significantly supports transparency in a manufacturing company. In the opposite way, for example, configuration data are passed on to the subordinate computer level so that redundant work, such as checking for correctness, can be omitted. The reduction of the interfaces contributes to a more efficient way of working. With the implementation of the requirements in the FactoryLinker system, both small, plant-related and large, plant-remote control loops were realized that better meet practical needs than before.

Abstract

Forderungen des Marktes und die Technologieentwicklung haben zu gegenläufigen Tendenzen geführt. Die Folgen drücken sich in der Weise aus, daß die Anforderungen an die Lieferbereitschaft und Qualität stetig steigen und die Produktlebenszeiten sinken. Zur Erfüllung der Forderungen werden Montageanlagen eingesetzt, die aufgrund der Flexibilität ebenfalls in der Komplexität zunehmen. Die daraus resultierenden Fehlerraten führen zur Minderung der Verfügbarkeit, der mit dem Einsatz von Diagnosesystemen wirksam begegnet werden kann. Bisherige Entwicklungen von on-line-Diagnosesystemen zeigen sich äußerst unflexibel in Bezug auf die Adaption an sich ändernde Betriebsbedingungen. Unter Berücksichtigung der Halbwertszeit der implementierten Wissensbasis entscheidet aber gerade diese Funktionalität maßgeblich über die Lebensdauer des Diagnosesystems und die Akzeptanz durch den Anwender. In gleicher Weise muß jedoch auch die Adaptierbarkeit der gesamten Datenerfassung gewährleistet sein. Die Unterstützung des Bedienpersonals ist während der Inbetriebnahme und in der frühen Phase des normalen Anlagenbetriebes sehr wichtig. In diesem Zeitabschnitt kann die Diagnose helfen, zum einen die Verfügbarkeit zu sichern und zum anderen aktive Hilfestellung zu geben, um das Anlagenverhalten schneller zu erfassen. Aufgrund des Umstandes, daß Diagnosesysteme vorrangig erst nach der Realisierung einer Montageanlage entwickelt werden, sind in dieser Beziehung noch weite Potentiale zu erschließen. In diesem Zusammenhang wurde das Modul entwickelt, schon während der Entwicklungsphase einer Montageanlage auf einfache Weise die Ursache-Wirkungsrelationen abzubilden. Durch die schnittstellenfreie Aufnahme des Expertenwissens, das mit der Methode der semantischen Vereinheitlichung hinterlegt wird, stehen dem Diagnoseanwender hypothetische, originäre Informationen über auftretende Fehlerfälle zur Verfügung. In der Konzeption des Systems FactoryLinker wurden die Defizite bisheriger Systeme spezifiziert, in Anforderungen konkretisiert und anschließend in ein lauffähiges Diagnosesystem überführt. Die Teilung der Gesamtfunktionalität in mehrere, weitestgehend eigenständige Module unterstützt die Möglichkeit, Informationen zwischen mehreren Rechnersystemen und Applikationen auszutauschen. Die Bereitstellung von Informationen über Fehlerart, -ort und -Ursache unterstützt das Bedienpersonal bei der schnellen Fehlerbehebung. Damit kann kurzfristig auf Fehler reagiert werden, um die Verfügbarkeit einer Montageanlage zu sichern. Um jedoch permanente Fehlereinflüsse erkennen zu können sowie gesicherte Informationen über das Einsatzverhalten einer Anlage zu gewinnen, werden darüber hinaus Protokolle der Einsatz- und Diagnosedaten geführt. Diese Daten werden mit Hilfe des Kommunikationsmoduls in einer heterogenen Rechnerarchitektur auf eine höhere Rechnerebene übertragen, wo sie effizient in Planungsapplikationen, wie beispielsweise Simulation, PPS und Leitstand, genutzt werden können. Diese Informationen dienen als Grunddaten für die Auftragsplanung oder als Ansatzpunkt für technische Optimierungsmaßnahmen an der Montageanlage. Die hierarchisch gestufte Aufteilung führt zu einem Datenfluß aus der Montageebene zur Planungsebene, die die Transparenz in einem fertigenden Betrieb wesentlich unterstützt. Auf dem umgekehrten Wege werden beispielsweise Konfigurationsdaten an die unterlagerte Rechnerebene gegeben, damit redundante Arbeiten, wie die Überprüfung auf Richtigkeit, entfallen können. Die Reduzierung der Schnittstellen trägt hier zu einer effizienteren Arbeitsweise bei. Mit der Umsetzung der Anforderungen in das System FactoryLinker wurden somit sowohl kleine, anlagennahe als auch große, anlagenferne Regelkreise realisiert, die die praxisnahen Bedürfnisse besser als bisher erfüllen.

Series
Fertigungstechnik - Erlangen
Series Nr.
45
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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