Die Produktionsnivellierung stellt eines der Kernelemente des Toyota Produktionssystems bzw. der Lean Production dar und ermöglicht als solches die Realisierung signifikanter Produktivitätssteigerungen. Bestehende und in der Literatur beschriebene konventionelle Nivellierungsansätze fokussieren sich stark auf das Anwendungsgebiet der Großserienfertigung. Eine Umsetzung derartiger Ansätze ist in der variantenreichen Kleinserienfertigung, wie sie in zahlreichen kleinen und mittelständischen Unternehmen vorzufindenden ist, nicht ohne weiteres möglich. Der Grund hierfür liegt darin, dass in der Kleinserienfertigung wesentliche Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung konventioneller Nivellierungskonzepte nicht gegeben sind. Diesbezüglich anzuführen ist insbesondere die in der Kleinserienfertigung i. d. R. vorzufindende hohe Variantenvielfalt in Verbindung mit stark schwankenden Kundenabrufen. Primäres Ziel des IGF-Forschungsvorhabens war daher die Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise zur Produktionsnivellierung in der variantenreichen Kleinserienfertigung. Zu diesem Zweck wurde der Ansatz verfolgt, das variantenreiche Produktspektrum anhand von Fertigungsähnlichkeiten in eine handhabbare Anzahl von Produktfamilien zu gruppieren und basierend darauf ein familienorientiertes Nivellierungsmuster zu generieren. Hierzu wurden bereits bekannte und in der Literatur beschriebene Vorgehensweisen zur Nivellierung in der Großserie auf das Anwendungsgebiet der Kleinserienfertigung übertragen. Den Kern der entwickelten Vorgehensweise stellen die Schritte der Produktfamilienbildung und der Nivellierungsmustererstellung dar. Im Rahmen der Entwicklung der systematischen Vorgehensweise wurden zunächst wesentliche Gruppierungskriterien für die Produktfamilienbildung sowie weitere für die Nivellierungsmustererstellung relevante Einflussgrößen aufbereitet und strukturiert zusammengefasst. Zur Produktfamilienbildung wurden Verfahren der multivariaten Datenanalyse untersucht und eingesetzt, die u. a. im Kontext gruppentechnologischer Anwendungen bekannt und erprobt sind. In diesem Kontext wurde eine Bewertungsfunktion in Form eines Wünschbarkeitsindex entwickelt, die einen Vergleich der im Zuge der Produktfamilienbildung erzeugten Gruppierungsalternativen sowohl anhand rein formaler als auch anhand anwendungskontextspezifischer Anforderungen ermöglicht. Für die beiden zuvor angeführten, den Kern der entwickelten Vorgehensweise darstellenden Schritte wurden eine formalisierte Darstellung in algorithmischer Form und darauf aufbauend eine programmiertechnische Umsetzung realisiert. Die programmiertechnische Umsetzung der Produktfamilienbildung erfolgte in der Open Source Softwareumgebung RapidMiner. Die Vorgehensweise zur Nivellierungsmustererstellung wurde hingegen in MS-Excel mit Hilfe von VBA umgesetzt. Der auf diese Weise erstellte Softwaredemonstrator wurde erfolgreich mit Praxisdaten erprobt und erstangewendet. Zur praktischen Anwendung des Demonstrators wurde eine entsprechende Programmanleitung erstellt.
Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise zur Produktionsnivellierung der variantenreichen Kleinserienfertigung. IGF-Forschungsvorhaben. Schlussbericht
AIF-Forschungsbericht ; 1-123
2011
123 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Report
German
Personenkraftwagen , Kleinserienfertigung , kundenspezifische Anpassung , Auftragsfertigung , Mengenänderung , Produktsortiment , multivariables System , Datenanalyse , formale Überprüfung , Bündelung , quelloffene Lösung , quelloffenes Programm , Rapid-Technologie , Demonstrationsprogramm , Demonstrationslösung
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