Die Fertigungssimulation optimiert Planungen von Automation & Robotik

Mit Fertigungssimulation die Planungen von Automation & Robotik optimieren

In der Produktion setzt sich der Trend zur Automatisierung von Fertigung und Montage ungebrochen fort, um die Produktionsleistung zu steigern und die Herstellungskosten zu senken. Dazu werden einzelne Maschinen zu Fertigungslinien zusammengefügt, deren Ver- und Entsorgung mit Material übernehmen Roboter, der Transport von Material zwischen Maschinen wird automatisiert. In automatischen Lägern wird Halbfertigware zwischengelagert und sequenzgesteuert den Maschinen zugeführt.

Die Fertigungssimulation ermöglicht Taktzeitanalysen automatisierter Fertigungssysteme

 

Für das Industrial Engineering stellt sich die Herausforderung, all diese automatischen Komponenten zu einem harmonischen Produktionssystem zusammenzufügen, so dass in jeder Betriebssituation ein reibungsloser Fertigungsablauf gewährleistet ist. Durch die Verkettung der Einzelkomponenten entstehen automatisierte Fertigungslinien, deren Einzeltakte in Taktzeitanalysen aufeinander abgestimmt werden müssen. Puffer müssen dimensioniert werden, um die einzelnen Maschinen zu entkoppeln. So werden Taktzeitunterschiede zwischen den Einzelkomponenten ausgeglichen und Kleinststörungen abgefangen.

Das SDZ bietet hierzu Fertigungssimulationen für Taktzeitanalysen an. Diese ermöglichen dem Industrial Engineering eine Bewertung der Anlagenplanung. Im Rahmen einer Fertigungssimulation untersuchen wir dazu sämtliche Betriebssituationen, die Grundlage der Anlagenplanung sind:

  • Ist der reibungslosen Fertigungsablauf gewährleistet?
  • Müssen Kapazitäten für einzelne Arbeitsschritte erhöht werden?
  • Wie verhält sich die automatisierte Fertigung bei unterschiedlichen Produktionsprogrammen?
  • Welche Produktionsleistung wird erreicht?
  • Und wie stark sind die Anlagen ausgelastet?
  • Wie wirken sich Störeinflüsse auf das Anlagenverhalten aus?

Digitale Zwillinge visualisieren die Automatisierung der Fertigung

 

Im Rahmen der Fertigungssimulation erstellen wir einen digitalen Zwilling der Anlagenplanung des Industrial Engineering. Grundlage dazu ist die Simulationssoftware DOSIMIS-3, die über spezielle Funktionsbausteine für die Fertigungssimulation verfügt. Der digitale Zwilling visualisiert die Anlagenplanung in einem dynamischen Simulationsmodell. Die Visualisierung der Simulation ermöglicht es, die Abläufe in der Fertigung nachzuvollziehen.

  • Ist die Ver- und Entsorgung aller Maschinen gewährleistet?
  • Wo bestehen Engpässe der Fertigung?
  • Wann kommt es zu einem Materialabriss?
  • Wodurch bilden sich Blockaden?
  • Wie hoch sind Puffer belegt?

Automation & Robotik effizient in der Fertigung einsetzen

 

Durch die Fertigungssimulation ermitteln wir die Produktivität der automatisierten Fertigungslinien. Jede Komponente wird detailliert analysiert. Wir ermitteln die Auslastung von Maschinen, der Robotik und der Materialflusstechnik. Wir quantifizieren die Produktionsverluste, die durch Rüsten, Maschinenstörungen oder Störungen des Materialtransports resultieren. Und wir zeigen Reserven auf, über welche die Fertigungslinien verfügen.

Wir untersuchen Gestaltungsalternativen, um diese Verluste zu eliminieren bzw. zu minimieren. Im Rahmen der Fertigungssimulation variieren wir dazu die Anlagenplanung. So kann die Anzahl der Maschinen erhöht oder verringert werden. Die Kopplung von Maschinen kann variiert werden, um Puffer zu dimensionieren. Variiert wird aber auch die Austaktung bei einer variantenreichen Fertigung, z.B. von kleinen Serien oder von speziellen Baugruppen. So können für jede Maschine bzw. jeden Fertigungsschritt die Takt- bzw. Fertigungszeiten variiert werden, ebenso Rüstzeiten bei Produktwechseln.

Auf modernen Fertigungslinien werden unterschiedliche Produkte hergestellt, zum Teil mit Losgröße 1. Die Fertigungssimulation ermöglicht es, die Effekte unterschiedlicher Produktionsprogramme auf die Produktionsleistung zu ermitteln. Hierzu können auch Realdaten mit unterschiedlichen Fertigungssequenzen in das Simulationsmodell importiert und analysiert werden. DOSIMIS-3 bietet hierfür Standards.

Life-Cycle-Einsatz von Digitalen Zwillingen in der Fertigung

 

Die Simulationsmodelle der Fertigungssimulation können weitergehend als digitale Zwillinge genutzt werden. Dies ermöglicht regelmäßige Analysen von Änderungen der Produktionsprogramme: Welche Fertigungsleistung wird bei einer Erweiterung des Produktspektrums erreicht? Wie wirken sich Änderungen von Takt-, Fertigungs- und Rüstzeiten auf die erreichbare Leistung aus? Für diese Analysen können auch Realdaten der Fertigung genutzt werden.

Die digitalen Zwillinge der Fertigungssimulation können auch zur täglichen Produktionsplanung eingesetzt werden. Dazu werden sie in die Digitalisierungsstrategie der Produktion integriert und mit den IT-Systemen der Produktion gekoppelt. So werden in Echtzeit Daten aus der Fertigung übernommen, um neue Planungsläufe durchzuführen.

Kompetenz für Fertigungssimulation

 

Das SDZ ist ein führender Simulationsdienstleister, national wie international. Seit 1986 unterstützen wir produzierende Unternehmen bei der Simulation von Konzepten zur Automatisierung von Fertigung und Montage. Dies umfasst Taktzeitanalysen von verketteten, automatisierten Fertigungssystemen, die Simulation von Werkstückträgerumlaufsysteme bis hin zur Mehrmaschinenbedienung von Bearbeitungszentren und Montageautomaten.

Wir haben das Vorgehen zur Durchführung von Simulationsstudien standardisiert und praxisorientiert optimiert. Wir setzen moderne, leistungsstarke Simulationstools ein und wählen anwendungsbezogen das beste Tool für ihr Vorhaben aus.

Unsere Experten sind vertraut mit der Simulation von Automation und Robotik in der Fertigung. Gezielt führen unsere Simulationsexperten Ihr Planungsteam gezielt durch alle Phasen einer Simulationsstudie. Zusammen mit ihrem Team erheben sie alle Anforderungen an die Fertigungssimulation, erstellen das Simulationsmodell und analysieren die gemeinsam definierten Szenarien, deren Ergebnisse sie ihrem Team erläutern.