HS Koblenz | FB Ingenieurwesen | Ganzheitliche Produktionssysteme

Lean Management und Lean-Methoden

Industrie 4.0 (vertikale und horizontale System-Integration, CPPS)

Digitales Produktionslabor (DPL), Fabrik-, Produktionsplanung u. Simulation

Instandhaltungsmanagement, Asset-Management, EAM-, IPS-Systeme

Forschungsschwerpunkt / Know-how

Methoden und Werkzeuge für ganzheitliche Produktionssysteme, Materialfluss-, Bestandsoptimierungen sowie Auftragsmanagement.

Industrie 4.0: User-Cases und Interdependenzen mit Produktionssystemen, selbststeuernde Produktionsnetzwerke.

Smart-Factory, digitales Abbild der Produktion in Entwurfs- und Planungsphase zur Optimierung von Montage- und Produktionsprozessen. Digitale Wertstromoptimierungen inkl. Simulation zur Validierung von Planungsergebnissen.

Asset-Management / Instandhaltungsmanagement für anlagenintensive Produktionsunternehmen sowie für Versorgungs- und Dienstleistungsunternehmen, Technischer Kundendienst.

Gestaltung agiler Produktionsstrukturen in Produktions-Netzwerken. Optimierung der Bevorratungsebenen.

Ausstattung

Digitales Produktionslabor
Im Digitalen Produktionslabor stehen moderne Rechnersystem mit unterschiedlichen Software-Werkzeugen zur Verfügung. Verschiedene Planungs-, Optimierungs- und Simulations-Systeme werden zur Bearbeitung von Aufgaben aus der industriellen Praxis eingesetzt. Lösungen können digital validiert und in 3D visualisiert werden.

Eine Übersicht und Beispiele finden Sie im Handout Digitales Produktionslabor.

Angebote

Das Digitale Produktionslabor bietet u.a. einen Modulbaukasten zur Simulation von Wertstromprozessen im produzierenden Unternehmen. Dynamische Produktionabläufe können - nach Wertstromgesichtspunkten - simuliert und somit analysiert und optimiert werden.


Der Modulbaukasten zur Simulation von Wertstromprozessen ermöglicht eine produktionsspezifische Wertstrom-Simulation unter Berücksichtigung von KPI´s (OEE, DLZ, EPEI, FG, AG, etc.), der Produktionsflexibilität, bei erhöhter Transparenz durch Komplexitätsreduzierung sowie einer erheblichen Aufwandsminimierung der Wertstrom-Modellierung. Infolgedessen können die steigenden Herausforderungen der Produktionsunternehmen, bspw. steigender Kostendruck, stetige Lieferbereitschaft, erhöhte Variantenkomplexität usw., effektiver und effizienter analysiert, simuliert und bewertet werden. Mögliche Veränderungen im Wertstrom, z.B. Optimierungen, Investitionen, etc., und deren Auswirkungen können mit geringem Aufwand untersucht werden, bevor diese in der Praxis zur Umsetzung kommen.

Projektbeispiele

Digitales Produktionslabor

Gemeinsam mit kleinen und mittleren Unternehmen können Produktionssituationen vor Ort aufgenommen und anschließend im Digitalen Produktionslabor simuliert und optimiert werden. Diverse Planungswerkzeuge können genutzt und verschiedene Ausführungsalternativen simuliert werden.

Im Digitalen Produktionslabor können auch Schulungen zur Optimierung oder Neuplanung von Produktionsprozessen, vom einzelnen Arbeitsgang bis hin zur vollständigen Auftragserfüllung inkl. Materialfluss, durchgeführt werden.

Eine Übersicht und Beispiele finden Sie im Handout Digitales Produktionslabor.

Bsp.: Montage von Pumpen
Eine Simulationssoftware eignet sich nicht nur zur Optimierung von Fertigungsprozessen, sondern bietet auch die Möglichkeit eine ideale Arbeitsablaufplanung bei manuellen Tätigkeiten zu finden. Zur Analyse wurde ein Modell des Montageablaufes aufgebaut. Ziel war es, die effizienteste Aufteilung von Arbeitsgängen zu ermitteln und den gesamten Arbeitsablauf optimal zu takten. Mit Hilfe des Modells wurden verschiedene Szenarien simuliert, indem sowohl die Anzahl der Monteure variiert wurde, als auch die Arbeitsteilung. Angefangen damit einen Werker den gesamten Montageprozess durchführen zu lassen, bis hin zur Aufteilung der Werker in mehrere Gruppen. Eine Gruppe, die nur mit der Bereitstellung von Teilen beauftragt ist und die andere, welche die reinen Montagetätigkeiten ausführt. Durch mehrere Simulationsläufe konnte eine Aufteilung der Arbeitsgänge je Werkergruppe ermittelt werden, bei der fast 30 % mehr Pumpen pro Schicht montiert werden können.

Bsp.: Optimierung von Produktionsreihenfolgen
Die Erhöhung des Durchsatzes und die Reduzierung der Durchlaufzeiten haben in der Produktionsplanung einen hohen Stellenwert. Durch eine optimale Reihenfolge von Arbeitsabläufen kann unter anderem die Rüstzeit minimiert und der Durchsatz gesteigert werden. Die Reihenfolge, in welcher die Produkte gefertigt werden, hat erheblichen Einfluss auf die jew. Rüstzeiten und damit auf die Produktivität. Ausgehend von dieser Überlegung wurde im DPL ein Simulationsmodell erstellt, welches Bearbeitungs- und Rüstzeiten von Produkten einliest und die Produkte in variabler Reihenfolge und Anzahl fertigt. Durch eine Optimierung der Reihenfolge können Rüstzeiten, Durchlaufzeiten und Bestände minimiert werden.

Bsp.: Simulation von Kommissionieraufträgen
Mit Hilfe einer Simulation lassen sich nicht nur Produktionsabläufe optimieren, sondern auch Kommissionieraufträge und Fahrwege ideal bestimmen. Für diesen Zweck wurde ein Lagermodell aufgebaut. In einem Lager mit 108 Positionen fährt ein Lagerist mit einem Wagen und sammelt Produkte, gem. Kommissionierauftrag, ein. Die benötigten Artikel werden als Pickliste generiert, die Weg- und Entnahmezeiten sind Artikelabhängig. Die Reihenfolge wird simuliert und optimiert. Durch Einsatz der Simulation kann so der Ablauf des Kommissionierauftrages optimiert und alle Kom-Aufträge optimiert geplant werden. Auch der wirtschaftlich Einsatz intelligenter Pick-Roboter im Lager kann so überprüft werden.

Abgeschlossene Projekte und Arbeiten Link

Erstellung und Erprobung einer Checkliste zur Prozessoptimierung in der spanenden Fertigung (Prozessoptimierung)

Aktuelle und zukünftige Anforderungen an eine softwaregestützte Budgetplanung in der Powertrain-Entwicklung von Nutzfahrzeugen (Entwicklungsmanagement)

Erarbeitung einer Systematik zur Integration von Fertigungshilfsmitteln innerhalb der automatisierten Arbeitsplanerstellung (Arbeitsvorbereitung)

Reduzierung der Durchlaufzeit in der Pumpenproduktion durch Implementierung von ausgewählten GPS-, Lean- Methoden (Ganzheitliche Produktionssysteme)

Erarbeitung einer optimalen Sourcing-Strategie für ein Produktionswerk in Mexiko unter Beachtung der globalen Produktion (Beschaffungsmanagement)

Ermittlung von Prozessoptimierungspotentialen auf Grundlage einer Fehlerkostenanalyse (Qualitätsmanagement)

Erstellung von Fallstudien zur Lehre von GPS unter Anwendung der Planungssoftware visTable® (Ganzheitliche Produktionssysteme)

Bewertung von Lagersystemen als Auswahlkatalog für Industrieanwendungen Intralogistik (Supply-Chain-Management)

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Walter Wincheringer

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