Zusammenfassung
Die bisher untersuchte Organisationsform der Werkstattfertigung ist durch eine fixe Anordnung der Betriebsmittel gekennzeichnet. Aufgrund der einleitend beschriebenen veränderten Marktgegebenheiten1 und der dadurch geforderten schnellen Reaktionsfähigkeit der Unternehmen, respektive der damit verbundenen einfachen und möglichst verzögerungsfreien Umrüstbarkeit des Produktionsapparates, haben sich diese starren Fertigungsstrukturen im Rahmen der Serienfertigung als zu schwerfällig erwiesen. Der Trend geht daher eindeutig in Richtung einer Flexibilisierung der Fertigung und führt zu Betriebsmitteln, die innerhalb kürzester Zeit auf eine möglichst breite Produktpalette anpaßbar sind. Ein solchermaßen anpaßbarer Produktion s apparat ist vorwiegend durch den Einsatz flexibler Fertigungssysteme (FFS) gekennzeichnet. Solche Systeme ermöglichen die wirtschaftliche Fertigung von kleinen Losgrößen trotz komplexer Bearbeitungsaufgaben. Gegenüber einer Werkstattfertigung kann durch den Einsatz flexibler Fertigungssysteme eine erhebliche Senkung der Rüst- und Durchlaufzeiten erzielt werden.2
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Referenzen
vgl. dazu Kapitel 1.1.
Warnecke (1985), S. 270 f, gibt für ein einzelnes, untersuchtes FFS eine Senkung der Rüstzeiten um ca. 70% und eine Verkürzung der Durchlaufzeiten von etwa 75% an. Bei anderen Systemen dürften die Erfolge in einer ähnlichen Größenordnung liegen.
vgl. dazu z.B. o.V., Flexible Fertigungssysteme (1985), S. 15
Jacob (1979), S. 33
vgl. dazu auch Tuffentsammer/Berger (1988), S. 5 f
vgl. Browne/Dubois/Rathmill/Sethi/Stecke (1984), S. 114 und Stecke/Browne (1985), S. 180
vgl. Blazewicz/Finke/Haupt/Schmidt (1988), S. 313
Stute (1974), S. 148
vgl. Kusiak (1986), S. 337
Stecke (1983), S. 273
Von einem DNC-System wird gesprochen, wenn mehrere CNC-Maschinen an einen gemeinsamen zentralen Rechner angeschlossen sind, der die Erstellung der benötigten Steueranweisungen (NC-Programme) erlaubt, diese verwaltet (NC-Programmbibliothek) und sie nach Bedarf im Online-Betrieb den CNC-Maschinen zur Verfügung stellt. Eine CNC-Maschine unterscheidet sich von einer herkömmlichen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (NC-Maschine) dadurch, daß die NC-Programme über angeschlossene Mikroprozessoren per Tastatur auf die speziellen Gegebenheiten angepaßt werden können. vgl. Scheer (1990b), S. 290 f Dabei bedeutet: NC = numerical control CNC = computerized numerical control DNC = direct numerical control
vgl. Eberwein (1989), S. 46
Definitionen:
Teiletyp = Zusammenfassung einer Anzahl von Teilen bzw. Werkstücken der gleichen Sorte
Teilefamilie = Zusammenfassung von Teiletypen nach ähnlichen Gestaltungs- oder Funktionsmerkmalen
Fertigungsfamilie = Zusammenfassung von Teiletypen nach Fertigungsähnlichkeiten
vgl. Towill/Davies/Naim (1989), S. 57
Kusiak (1986), S. 336
vgl. Döttling (1981), S. 16; Switalski (1989a), S. 3 f und Scheer (1990b), S. 298
vgl. o.V., Flexible Fertigungssysteme (1985), S. 4
vgl. Förster/Hirt (1988), S. 8
vgl. dazu Warnecke (1985), S. 270
vgl. Dähnert (1982), S. 44; Tuffentsammer (1985), S. 51 und Zäpfel (1989a), S. 183
vgl. Döttling/Firnau (1977), S. 397
vgl. Stute (1974), S. 148 f; Döttling (1981), 32 f und Zäpfel (1989a), S. 188 f
vgl. Berger/Hüfner (1988), S. 19
Switalski (1989a), S. 4
vgl. Zeh (1988), S. 61
Ein oftmals zusätzlich benanntes Hilfsstoffflußsystem zur Kühl- und Schmiermittelver- und -entsor-gung sowie zur Spanentsorgung soll hier nicht näher ausgeführt werden. Dieses System stellt zwar eine umfangreiche technische Problemstellung dar, ist aber für die Produktionssteuerung nicht von Bedeutung.
Thiel (1988a), S. 30
vgl. Berger/Hüfner (1988), S. 20
vgl. Thiel (1988a), S. 30
Das Durchführen der Spann- und Rüstvorgänge an manuell zu bedienenden Arbeitsplätzen stellt keinen Widerspruch zur Definition des Begriffs “flexibles Fertigungssystem” dar, auch wenn Scheer ein automatisches Spann- und Beladesystem vorschreibt. vgl. dazu die FFS-Defintion in Kapitel V.2. sowie Dey/Möller (1984), S. 458 und Scheer (1990b), S. 298
vgl. Oevenscheidt/Reibenwein/Sprißler (1982), S. 22; Warnecke (1991), S. 339 und Thiel (1988a), S. 29 ff
Ein automatisches Spannsystem für prismatische Werkstücke, das rechnergestützt abläuft, wird in Thiel (1988c), S. S. 321 ff vorgestellt.
vgl. dazu auch Stecke (1985a), S. 7
vgl. Döttling/Firnau (1977), S. 397
vgl. Stecke (1985a), S. 6
vgl. Dey/Möller (1984), S. 459
vgl. Stecke/Browne (1985), S. 182 f
vgl. Warnecke (1991), S. 337
vgl. dazu auch Stecke/Browne (1985), S. 182 ff
vgl. Stecke/Browne (1985), S. 179
vgl. Storr/Mayer/Walker (1986), S. 287
vgl. Mayer/Walker (1988), S. 21
vgl. Storr/Mayer/Walker (1986), S. 289 f
vgl. Stute/Storr/Binder (1975), S. 314
Aufbau und Funktionsweise speicherprogrammierbarer Steuerungen werden beschrieben in Zörntlein (1988), S. 46 ff
vgl. Stute (1974), S. 150; Döttling/Firnau (1977), S. 397 ff und Döttling (1981), S. 20 ff
vgl. dazu Kapitel II.2.
vgl. Kapitel II.3.2.
vgl. Stute/Storr/Binder (1975), S. 313
vgl. Härdtner (1988), S. 140
vgl. Honrath (1985), zitiert bei Härdtner (1988), S. 159
vgl. Stute/Döttling/Wörn (1976), S. 3, aber auch das Regelkreismodell in Kapitel II.3.2.3., Abb. 6
vgl. Pritschow (1985), S. 665
vgl. Dey/Möller (1984), S. 459
vgl. Pritschow (1985), S. 667
In der ingenieurwissenschaftlichen Literatur werden weitere verschiedenartige Überwachungsaufgaben untersucht. Ein Beispiel für ein Überwachungs- und Diagnosesystem für Schaltfunk-tionsfehler beschreibt Härdtner (1988), S. 163 ff Welche Maßnahmen anstelle der relativ ungenauen Standzeitüberwachung bei Werkzeugen ergriffen werden können, beschreibt Pritschow (1985), S. 665
vgl. Pritschow (1985), S. 665 f
Einen ausführlichen Überblick über die Möglichkeiten zur Qualitätsprüfung und über deren Realisierung innerhalb von flexiblen Fertigungssystemen gibt Kampa (1988), S. 110 ff
vgl. Switalski (1989b), S. 259
Ein Praxisbeispiel für eine solche Rechnerkonfiguration bestehend aus einem Leitrechner, mehreren Zellenrechnern und maschinen- bzw. speicherprogrammierbaren Steuerungen liefert Zörntlein (1987), S. 8 f
vgl. Warnecke (1991), S. 342
vgl. Scheer (1990b), S. 283
vgl. Zäpfel (1989a), S. 183
vgl. Tuffentsammer (1985), S. 51, der darauf hinweist, daß eine NC-Drehmaschine dann als Drehzentrum bezeichnet werden kann, wenn neben dem automatischen Werkzeugwechsel die Möglichkeit zum numerischen Positionieren und Bewegen der Hauptspindel gegeben ist.
CECIMO = Verband der europäischen Werkzeugmaschinenhersteller
vgl. Tuffentsammer (1985), S. 51; Scheer (1990b), S. 297 f und Zäpfel (1989a), S. 183
vgl. o.V., Fachkunde Metall (1987), S. 275
Dähnert (1982), S. 43
Dabei kann es sich sowohl um eine erweiterte NC-Maschine als auch um ein Bearbeitungszentrum handeln. Um diese Einschränkung dauerhaft zu vermeiden, wird im folgenden weiterhin allgemein von einer “Maschine” gesprochen.
vgl. Browne/Dubois/Rathmill/Sethi/Stecke (1984), S. 116 und Zäpfel (1989a), S. 183
vgl. Tuffentsammer (1985), S. 51
vgl. Kusiak (1985), S. 1058
vgl. Hammer (1991), S. 349 ff
Der externe Werkstückpuffer kann noch nicht als Werkstückspeicher bezeichnet werden, da er noch nicht mehrere Maschinen mit Werkstücken versorgt.
vgl. Scheer (1990b), S. 298
vgl. Zäpfel (1989a), S. 183
vgl. dazu die Definitionen zum Begriff “Flexibles Fertigungssystem” in Kapitel V.2.
vgl. Tuffentsammer/Berger (1988), S. 3 und Hammer (1991), S. 353 ff
Der Terminus “flexible Fertigungsinsel” basiert auf der Ähnlichkeit zu den bereits bekannten konventionellen autonomen Fertigungsinseln, bei der ebenfalls weitgehend alle zur Komplettbearbeitung eines Werkstücks bzw. einer Teile- oder Fertigungsfamilie benötigte Maschinen, Werkzeuge und Spannmittel örtlich zusammengefaßt werden . vgl. dazu z.B. Kernforschungszentrum Karlsruhe (Hrsg.) (1984), S. 9 f sowie Dey/Möller (1984), S. 458 Im Gegensatz zur autonomen Fertigungsinsel sind jedoch die einzelnen Maschinen bei einer flexiblen Fertigungsinsel durch ein automatisches Materialfluß- und Steuersystem miteinander verbunden.
vgl. Hammer (1991), S. 358 ff
vgl. Kusiak (1985), S. 1058
vgl. Kusiak (1985), S. 1058
vgl. Eberwein (1989), S. 45 f
vgl. Kusiak (1985), S. 1058
vgl. Scheer (1990b), S. 300
vgl. Browne/Dubois/Ratfimill/Sethi/Stecke (1984), S. 116
vgl. Dey/Möller (1984), S. 458
vgl. Switalski (1989b), S. 260
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 8
vgl. Scheer (1990b), S. 300
vgl. dazu Kapitel V.l.
vgl. Stecke (1985), S. 5
vgl. Scheer (1987), S. 156 f
vgl. Gray/Seidmann/Stecke (1988), S. 5
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 483 und Stecke (1983), S. 276 f
vgl. Berrada/Stecke (1986), S. 1318
Zur Layout-Planung für ein flexibles Fertigungssystem vgl. Stecke (1985a), S. 4 ff
Ein Modell zur Layout-Planung, das die Anzahl zu beschaffender Maschinen und die Art des einzusetzenden Materialflußsystems unter Berücksichtigung der Raumverfügbarkeit festlegt, entwickelten Heragu/Kusiak (1988), S. 261 ff
vgl. Schriber/Stecke (1988), S. 244
vgl. Erschler/Roubellat/Thuriot (1985), S. 334
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 5 f
vgl. Browne/Dubois/Rathmill/Sethi/Stecke (1984), S. 116 und Rachamadugu/Stecke (1989), S. 5 ff
vgl. Kapitel V.l.
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 11
vgl. dazu Döttling/Firnau (1977), S. 399 f
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 10
vgl. dazu Kapitel V.3.3.3.
vgl. dazu Döttling/Firnau (1977), S. 399 f
Bei der einstufigen Bearbeitung von Werkstücken auf Bearbeitungszentren entsteht keine Variabilität bezüglich der Bearbeitungsreihenfolge der Arbeitsgänge, da dort die nacheinander auszuführenden Einzelarbeitsschritte als ein zusammenhängender Arbeitsgang angesehen werden. Zudem bringt eine Variation in der Durchfuhrungsreihenfolge der einzelnen Arbeitsschritte ohnehin keine zeitlichen oder kapazitativen Vorteile, da sie alle auf der gleichen Maschine stattfinden und daher bereits in der Planungsphase hinsichtlich ihrer Bearbeitungsreihenfolge optimiert werden können. Variable Spannfolgen können indes auch dort auftreten, wo ein ein- oder mehrfaches Umspannen der Werkstücke erforderlich ist.
vgl. zu den letzten beiden Varianten die Ausführungen über alternative Arbeitsgänge bzw. variable Maschinenzuordnung im Punkt (4) dieses Abschnitts
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 16
vgl. Stecke (1985b), S. 5
vgl. Schriber/Stecke (1988), S. 230
vgl. Stecke (1983), S. 279
vgl. zu den Begriffen dedizierte und integrierte FFS den Punkt (3) dieses Abschnitts
vgl. Stecke/Kim (1986), S. 287; Stecke/Kim (1988), S. 11 f; Stecke (1991), S. 12 und Stecke/Kim (1991), S. 58
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 483
vgl. Rachamadugu/Stecke (1989), S. 16 f
vgl. Browne/Dubois/Rathmill/Sethi/Stecke (1984), S. 116, die auch begrifflich zwischen einer einfachen flexiblen Fertigungslinie (“Flexible Transfer Line”) und einer flexiblen Fertigungslinie mit parallel ausgelegten, identischen Bearbeitungsstationen (“Flexible Transfer Multi-Line”) unterscheiden.
vgl. Stecke (1985a), S. 7 ff; Kusiak (1986), S. 339 ff; v.Looveren/Gelders/v.Wassenhove (1986) S. 5 ff und Slomp/Zijm (1991), O.S.
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 482 und v.Looveren/Gelders/v.Wassenhove (1986), S. 5
vgl. Stecke (1989), S. 21
vgl. Slomp/Zijm (1991), O.S.
vgl. v.Looveren/Gelders/v.Wassenhove (1986), S. 5 ff
Eine ausführliche Beschreibung der verschiedenen Lösungsverfahren geben Stecke (1985a), S. 11 und Stecke (1989), S. 22 ff. Einen guten Literaturüberblick über die Anwendung dieser Verfahren geben Kusiak (1986), S. 342 und v.Looveren/Gelders/v.Wassenhove (1986), S. 14 ff
vgl. dazu Kapitel V.5.2
vgl. dazu Kapitel II.4
vgl. Stecke (1983), S. 274
vgl. Heragu/Kusiak (1988), S. 259
vgl. Stecke (1986), S. 370
vgl. Blohm/Beer/Seidenberg/Herwig (1988), S. 308
vgl. Stecke (1985a), S. 7 ff und Stecke (1989), S. 18 ff
vgl. Stecke (1985a), S. 7 ff; Stecke (1986), S. 370 und Stecke (1989), S. 19 f
vgl. Stecke (1985a), S. 7 ff und Stecke (1989), S. 18 ff
vgl. Stecke (1983), S. 274 und Stecke (1985a), S. 8
vgl. Stecke (1983), S. 274 f und Stecke (1985a), S. 8
vgl. Stecke (1986), S. 375
vgl. dazu ein praktisches Beispiel von Stecke (1991), S. 22 ff
vgl. Stecke (1985a), S. 8
vgl. Stecke (1983), S. 275 und Stecke (1985a), S. 8 f
vgl. Kuhn (1990), S. 205
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 482; Stecke (1983), S. 275 und Stecke (1986), S. 369
vgl. Stecke (1989), S. 17
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 483
vgl. Schriber/Stecke (1988), S. 232
vgl. Stecke/Solberg (1981), S. 483
Zur Unterscheidung beider Verfahren vgl. Stecke/Kim (1986), S. 285 f und Stecke/Kim (1988), S. 8 Eine Simulationsstudie zum Vergleich beider Verfahren liefern Stecke/Kim (1991), S. 60 ff
vgl. Shaw/Winston (1989), S. 170
vgl. Stecke (1989), S. 20
vgl. Stecke (1985a), S. 9 f und Stecke (1989), S. 20
vgl. Stecke (1985a), S. 9
vgl. Stecke (1985a), S. 9
vgl. dazu z.B. Stecke/Solberg (1981), S. 485 ff; Chang/Sullivan/Bagchi (1985), S. 355 ff und Schriber/Stecke (1988), S. 232 ff, die in ihren Simulationsuntersuchungen Prioritätsregeln verwenden, die entweder bereits in der Werkstattfertigung zu relativ schlechten Ergebnissen führen oder aber Regeln, die einen mehrstufigen Produktionsprozeß innerhalb des FFS nicht oder nicht ausreichend berücksichtigen. So kommen z.B. Chang/Sullivan/Bagchi (1985), S. 355 ff auch zu der Erkenntnis, daß die von ihnen verwendeten Regeln (SPT, LPT, FCFS, MWKR, LWKR) unter der Zielsetzung kurzer Durchlaufzeiten nicht zu guten Ergebnissen führen. Ähnliche Ergebnisse können auch in Kapitel VI.4. nachgewiesen werden. Während sich Schriber/Stecke (1988), S. 232 und S. 237, mit den SPT- und FCFS-Regeln an den klassischen Prioritätsregeln orientieren, entwickeln Stecke/Solberg (1981), S. 485, einige neue Regeln für flexible Fertigungssysteme. In der im nachfolgenden Kapitel durchgeführten Untersuchung werden dementsprechend einige neue Prioritätsregeln hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei Anwendung innerhalb eines flexiblen Fertigungssystems überprüft.
Zur Definition des Kommissionierens vgl. Roggon (1989), S. 100 ff
vgl. Stecke (1985a), S. 10 f und Stecke (1986), S. 21
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Kleeberg, K. (1993). Flexibilisierung von Produktionsapparat und Produktionsprozeß durch den Einsatz flexibler Fertigungssysteme. In: Kapazitätsorientierte Produktionssteuerung. Betriebswirtschaftliche Forschung zur Unternehmensführung, vol 26. Gabler Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-13271-4_5
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