Rechnergestützte Fertigungssteuerung: mathematische Methoden
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Verl. Technik
1988
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 387 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3341002669 |
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| adam_text | Titel: Rechnergestützte Fertigungssteuerung
Autor: Stanek, Werner
Jahr: 1988
Inhaltsverzeichnis
1. Stand und Entwicklungstendenzen der flexiblen Fertigung 12
1.1. Einleitung 12
1.2. Ökonomische und soziale Aspekte flexibler Fertigungen 13
1.3. Tendenzen der systemgerechten Gestaltung der Elemente flexibler Ferti¬
gungen 13
1.4. Tendenzen der Gestaltung flexibler Fertigungen 29
1.5. Qualitätssicherung in der flexiblen Fertigung 34
2. Fertigungssteuerungsprozeß 36
2.1. Wechselbeziehungen zwischen Fertigungs- und Fertigungssteuerungs¬
prozeß , 36
2.2. Formalisierung des Fertigungs- und Fertigungssteuerungsprozesses .... 37
2.3. Präzisierung der Aufgabenstellung für die Fertigungssteuerung 39
2.4. Zielkriterien der Fertigungssteuerung 43
2.5. Betriebliche Produktionsplanung 44
2.6. Grenzen der und Anforderungen an die klassische Vorgehensweise der
Fertigungssteuerung 49
2.7. Hierarchiestruktur des Fertigungssteuerungsprozesses 52
3. Fertigungsplanung -1. Ebene der Fertigungssteuerung 56
3.1. Notwendigkeit der Erweiterung der Fertigungssteuerung um planende
Funktionen 56
3.2. Grundfunktionen der Fertigungsplanung 58
3.3. Ermittlung der optimalen Einschleusreihenfolge 59
3.4. Ressourcenoptimierung und simultane Durchlaufplanung 64
3.5. Arbeitsplatzgruppen-Belegungsplanung 66
3.6. Arbeitsplatzbelegungssimulation 67
4. Fertigungsdisposition-2. Ebene der Fertigungssteuerung 68
4.1. Charakteristik der Ebene Fertigungsdisposition 68
4.2. Funktionskomplexe der Ebene Fertigungsdisposition 74
4.2.1. Allgemeine Übersicht 74
4.2.2. Systemelemente der Fertigungsdisposition 76
4.2.3. Funktionskomplex Bearbeitungsdisposition 79
4.2.4. Funktionskomplex Disposition von Steuerdaten zur Arbeits¬
platzsteuerung 85
4.2.5. Funktionskomplex Disposition der Transport- und Lager¬
prozesse 87
4.2.6. Funktionskomplexe zur Disposition der Prozeßvoraus¬
setzungen 90
7
5. Steuerung und Überwachung technischer Abläufe - 3. Ebene der Ferti¬
gungssteuerung 92
5.1. Charakteristik der Steuerung und Überwachung technischer Abläufe . . . 92
5.2. Technische Systeme und Funktionen der Ebene Steuerung und Über¬
wachung technischer Abläufe 94
5.2.1. Technische Systeme für Arbeitsplätze mit manueller Bedie¬
nung 94
5.2.2. Steuerungen für automatisierte Arbeitsplätze . 97
5.2.3. Steuerungen für Transport-und Lagersysteme 103
6. Modell-und Algorithmenbank der Fertigungssteuerung 106
6.1. Wesen der Modell-und Algorithmenbank 106
6.2. Graphentheoretische Grundlagen der Modell-und Algorithmenbank. . . 114
6.2.1. Graphentheoretische Grundbegriffe 114
6.2.2. Gitterpunktgraph 119
6.2.3. Algorithmen zur Berechnung von Graphen 121
6.2.4. Begründung der Darstellung der Graphen als Vorgangknoten¬
graphen 126
6.2.5. Begriff der Überdeckung bei Wegen 130
6.2.6. Überdeckungs-Gitterpunktgraph 133
6.2.7. WEST-Graph 140
6.2.8. Allgemeine Algorithmen der Dynamischen Optimierung . . . 150 !
6.3. Einschränkung der Lösungsmannigfaltigkeit von Reihenfolgeproblemen
durch Elimination von theoretisch möglichen, aber technologisch unmög¬
lich durchführbaren Reihenfolgen 154
6.3.1. Problemdarstellung 154
6.3.2. Notwendige und hinreichende Bedingungen für die Existenz
technologisch nicht durchführbarer Fertigungsprogramme. . . 155
6.3.3. Algorithmus zur Elimination technologisch nicht durchführ¬
barer Fertigungsprogramme 157
6.4. Algorithmen zur Teilebedarfsermittlung mittels Gozinto-Graph als Vor¬
stufe zur graphentheoretischen Aufbereitung technologischer Primär- ;
daten 165
V6.5. Simulation auf der Basis von Gitterpunktgraphen 173
f 6.5.1. Allgemeines 173
6.5.2. Stanek-Verfahren auf der Basis von Gitterpunktgraphen. ... 177
6.5.3. Verfahren zur Erzeugung einer suboptimalen Struktur des
Gitterpunktgraphen 186
6.5.4. Versuchplanorientierte Simulationslösung 188
6.5.4.1. Grundgedanken des Verfahrens 188
6.5.4.2. Mathematisch-statistische Voraussetzungen 199
6.5.4.3. Lösungsalgorithmus 193
6.5.4.4. Beispiele 195 |
6.6. Simulation auf der Basis von Überdeckungs-Gitterpunktgraphen 204
^ 6.7. Lückenfülleralgorithmus für Fertigungsstraßen 213
6.7.1. Lösungsprinzip 213
6.7.2. Erläuterung des Algorithmus am Pseudocode 215
6.7.3. Rechenbeispiel 217
i
X, 6.8. Ressourcenoptimierung und simultane Durchlaufplanung 221
- 6.9. Verfahren zur Bestimmung der optimalen Arbeitsplatzbelegung für Gitter¬
punktgraphen auf der Basis der Dynamischen Optimierung 229
6.9.1. Applikation der Dynamischen Optimierung auf Fertigungs-
steuerungslösungen 229
6.9.2. Beschreibung des Lösungsalgorithmus für lückenlose Gitter¬
punktgraphen 231
6.9.3. Beschreibung des Lösungsalgorithmus für Gitterpunktgraphen
mit mindestens einer Fehlstelle 244
6.10. Nutzung der WEST-Graphen zur Verkürzung der Durchlauf Zeiten . . . . 248
6.11. Arbeitsplatzgruppen-Belegungsplanung mittels Prioritätsregeln 255
6.11.1. Allgemeines 255
6.11.2. Charakterisierung ausgewählter Prioritätsregeln 256
6.11.3. Nutzung der Prioritätsregeln zur Arbeitsplatzgruppen-Bele¬
gungsplanung 258
6.11.3.1. Grundsätzliche Bemerkungen 258
6.11.3.2. Algorithmus . 258
6.11.4. Pseudocode für Arbeitsplatzgruppen-Belegungsplanung mit¬
tels Prioritätsregeln 260
6.11.5. Eine Beispielrechnung 264
6.12. Automatisierte Konstruktion des speziellen Modells eines Fertigungs¬
abschnittes 273
6.12.1. Ziel der automatisierten Konstruktion 273
6.12.2. Algorithmus 273
6.12.2.1. Aufbereitung der Daten 274
6.12.2.2. Spezielles Branch-and-Bound-Verfahren 274
6.12.2.3. Bestimmung der Gesamtanzahl von Überdeckungen 276
6.12.3. Beispiele 277
6.12.4. Anwendungsfeld des Algorithmus 282
6.13. Verschiedene Näherungsverfahren zur Bestimmung optimaler Reihen-
folgen in flexiblen Fertigungssystemen 284
6.13.1. Der Johnson-Algorithmus 284
6.13.1.1. Lösungsprinzip 284
6.13.1.2. Rechenbeispiele 285
6.13.2. Verkürzte Zurechnungstechnik auf der Basis der Dynamischen
Optimierung, gekoppelt mit Branch and Bound 286
6.13.2.1. Lösungsprinzip 286
6.13.2.2. Beschreibung des Verfahrens am Pseudocode 287
6.13.2.3. Beispielrechnung 291
6.14. Verfahren zur Bestimmung der optimalen Arbeitsplatzbelegung für Gitter¬
punktgraphen mittels Zurechnungstechnik auf der Basis der Dynamischen
Optimierung, gekoppelt mit Branch and Bound 294
6.14.1. Grundgedanke des Verfahrens 295
6.14.2. Praktische Handhabung des Verfahrens 297
6.14.3. Beschreibung des Verfahrens am Beispiel 298
6.15. Das Modell der Fertigungsdisposition als diskreter Automat 302
6.15.1. Automatenbegriff 302
6.15.2. Lösungsverfahren der Fertigungsdisposition 304
6.15.3. Ein Algorithmus zur Bestimmung der Bearbeitungsfolge. ... 305
6.15.3.1. Beschreibung des Basismodells 305
r 9
6.15.3.2. Algorithmen zur Erstellung und Modifizierung der Belegungs¬
folgen 308
6.15.3.2.1. Klassifizierung der Arbeitsplatzgruppen und Fertigungs¬
aufträge 308
6.15.3.2.2. Disposition der Fertigungseinheiten-Arbeitsgänge (FE-AG). . 309
6.15.3.2.3. Modifizierung der arbeitsplatzbezogenen FE-AG-Folgen . . . 313
7. Dynamische Projektierung flexibler Fertigungssysteme 315
7.1. Notwendigkeit der rechnergestützten Projektierung automatisierter
Fertigungssysteme 315
7.2. Prinzipablauf der dynamischen Projektierung integrierter automatisierter
Fertigungen 315
7.3. Rechentechnische Realisierung des Modellsystems der Operationsfor¬
schung MAOSIM 320
7.4. Eingangsgrößen des Modellsystems der Operationsforschung MAOSIM . 324
7.5. Ergebnisgrößen des Modellsystems der Operationsforschung MAOSIM. . 326
7.6. Angebotserstellung für flexible Fertigungssysteme 330
8. Modellsysteme und Programmsysteme der Fertigungssteuerung 334
8.1. Modellsystem der Operationsforschung MAOPS zur Planung und Steue¬
rung flexibler Fertigungssysteme 334
8.1.1. Allgemeines 334
8.1.2. Grundfunktionen von MAOPS 337
8.1.3. Kurzcharakteristik und Abgrenzung von MAOPS zur Umwelt. 340
8.1.3.1. Programme zum Funktionskomplex MAOGUS 340
8.1.3.2. Programme zum Funktionskomplex MAOESR 342
8.1.3.3. Programme zum Funktionskomplex MAORO 343
8.1.3.4. Programme zum Funktionskomplex MAOAPG 344
8.1.3.5. Programme zum Funktionskomplex MAO AP 345
8.2. Modulares Programmsystem der Fertigungssteuerung (MPS) 346
8.2.1. Allgemeine Aufgabenstellung und Eigenschaften 346
8.2.2. Fertigungsorganisatorische Konzeption des MPS 346
8.2.2.1. Beschreibung des Bearbeitungssystems 346
8.2.2.1.1. Voraussetzungen für die Bearbeitung 346
8.2.2.1.2. Organisation zur Realisierung eines Arbeitsganges 347
8.2.2.1.3. Arbeitsplatzorganisation 348
8.2.2.1.4. Fertigungsauftragsdurchlauf 349
8.2.2.1.5. Zeitregimes 349
8.2.2.2. Beschreibung des Materialflußsystems 349
8.2.2.3. Steuerdatenbereitstellung 350
8.2.3. Funktionelle Struktur des MPS 350
8.2.3.1. Strukturkonzept (Informationsfluß) des MPS 351
8.2.3.2. Schnittstellenbeschreibung 353
8.2.4. Datenstruktur des MPS .353
8.2.4.1. Basisdateikonzept des MPS 354
8.2.4.2. Datensatzaufbau und Zustandsaktualisierung des Identifika¬
tionsmodells 355
8.2.4.3. Beschreibung der Steuerfolgen 356
8.2.5. Rechentechnische Konzeption des MPS 356
8.2.5.1. Zentralsteuerung 356
8.2.5.2. Dezentrale Steuertasks 357
8.2.5.3. Programmierung und Implementierung 357
9. Generierung und Applikation von rechnergestützten Fertigungssteue-
rungslösungen 358
9.1. Wechselbeziehungen zwischen Projektierung und Generierung von Ferti-
gungssteuerungssoftware 358
9.2. Generierungsetappen konfigurierbarer Fertigungssteuerungssoftware für
flexible Fertigungssysteme 359
9.3. Kriterien zur Beurteilung der Güte und des Leistungsvermögens von Simu¬
lationsmodellen für die Applikation und Generierung von Fertigungssteue¬
rungssoftware 368
10. Literaturverzeichnis 376
11. Sachwörterverzeichnis 385
; 11
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