Arbeitspaket #13



Detaillierung der Subprozesse (aus AP #5) zur Entwicklung von CTPS

Zielstellung:

Ziel des Arbeitspaketes ist es ausgehend von dem zuvor definierten integrierten Entwicklungs-Referenzprozess für CTP und CTPS (AP#5) die CTPS-spezifischen Entwicklungssubprozesse der Grob-, Fein-, und Ausführungsplanung und die daran beteiligten unterschiedlichen Disziplinen (Fabrikplanung, Fertigungs-, Montage- und Logistikplanung, etc.) zu identifizieren. Darauf aufbauend sollen die Prozessmodule und Aktivitäten des Referenzprozesses detailliert und erweitert werden, indem u.a. beteiligte Personen sowie Ein- und Ausgangsinformationen der Subprozessschritte ermittelt werden, um einen CTPS-spezifischen Entwicklungsprozess zu erhalten.

Ergebnisse:

Eines der Kernziele von mecPro2, die stärkere Integration der Produkt- und Produktionssystementwicklung, ermöglicht u. a. eine Verkürzung der Entwicklungszeit, führt jedoch auch zu neuen Herausforderungen. Heutige Entwicklungsansätze beschreiben die Entwicklung von Produkten und Produktionssystemen weitgehend getrennt voneinander (vgl. z. B. VDI 2206 und VDI 5200). Nur wenige Ansätze betrachten beide Produktlebenszyklusphasen integriert. Beide Ansätze beziehen sich jedoch lediglich auf mechatronische Systeme, wobei die für CTS charakteristische Vernetzung unberücksichtigt bleibt. Insbesondere für die Planung von CTPS muss neben diesen Herausforderungen durch die autonome und dezentrale Steuerung von CTPS auch die Produktionsplanung und  ‑steuerung (PPS) stärker als heute in den Planungsprozess integriert werden. Zu deren Umsetzung ist es ebenso notwendig, ein Objektgedächtnis für die Produkte und Betriebsmittel zu planen. CTPS unterscheiden sich ferner durch ihre dynamischen Systemgrenzen von konventionellen Produktionssystemen, was insbesondere die Layoutplanung beeinflusst.

Die Basis des integrierten Entwicklungsprozesses von CTP und CTPS bildet das mecPro2-Prozessrahmenwerk (aus AP#5). Dieses versteht sich als Soll-Entwicklungsprozess und umfasst eine vollständige, modulare Prozessbibliothek, welche die Maximalmenge möglicher zu durchlaufender Planungs- und Entwicklungsprozesse für CTPS und CTP beschreibt und sich in zwei unterschiedliche Ebenen gliedert. Auf der oberen Ebene sind Prozessmodule angeordnet. Die Prozessmodule selbst bestehen auf untergeordneter Ebene aus mehreren Aktivitäten, welche innerhalb eines Prozessmoduls zu durchlaufen sind. Sowohl Prozessmodule als auch untergeordnete Aktivitäten werden durch verschiedene Deskriptoren beschrieben, wie z. B. Ziel, Prozessrolle, In- und Output oder Methoden  (Abbildung 1). Dadurch werden die Schnittstellen zu anderen Prozessmodulen und Aktivitäten aufgezeigt.

4.2-1

Abbildung 1: Grundstruktur eines mecPro2-Prozessmoduls

Für die Entwicklung von CTPS wurde ein Entwicklungsprozessrahmenwerk mit insgesamt 17 Prozessmodulen mit 63 Aktivitäten erarbeitet, die zur Planung von CTPS durchlaufen werden können (siehe Abbildung 2). Einige Prozessmodule wurden auf Basis der Ist-Prozessaufnahmen bei den beteiligten Projektpartnern sowie der Berücksichtigung der Charakteristika von CTS (Aus AP#3) abgeleitet, woraus sich Prozessmodule, wie z. B. „Objektgedächtnis planen“, „Kommunikationsmodul planen“ oder „Steuerungs-/Entscheidungslogik planen“ ergeben haben. Andere Prozessmodule bauen auf Planungsschritten einer klassischen Fabrikplanung auf, wie z. B. „Produktionsprogrammplanung durchführen“, „Produktionsprinzip/-planung auswählen“ oder „Kapazitätsplanung durchführen“. Unterschiede zu einer klassischen Produktionssystemplanung werden hier erst auf Aktivitätenebene sichtbar.

4.2-2

Abbildung 2: CTPS-Prozessmodule

Quelle: J.C. Aurich, C. Steimer, H. Meissner, C. Schindler, M. Cadet, J. Fischer: Entwicklungsprozess für cybertronischer Produktionssysteme – Modularer Prozess zur integrierten Entwicklung cybertronischer Produkte und Produktionssysteme. ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 110/7-8 (2015): S. 466-469.