Advertisement

Methodology for digital planning and virtual validation of retroactively automated assembly systems

  • Maximilian MetznerEmail author
  • Fabienne Barth
  • Jochen Bönig
  • Jörg Franke
Conference paper

Zusammenfassung

Disruptive technologies such as lightweight robots, autonomous mobile robots as well as powerful sensor and control technologies enable flexible and economical automation of production processes. Therefore, they are suitable for retroactive automation of existing systems. During retrofit, the conversion or commissioning time is a critical factor, which is why exact planning and virtual validation are necessary. Novel, digital tools offer extensive assistance for this task. This article describes a systematic and application-oriented methodology for continuous digital planning and validation of these automation solutions up to a turnkey robotic automation system. A validation of the proposed methodology in an electronics production scenario is described.

Schlüsselwörter

Adaption Planning Robot Simulation Factory Automation 

Literatur

  1. 1.
    E. Abele ; G. Reinhart: Zukunft der Produktion : Herausforderungen, Forschungsfelder, Chancen. München, Wien : Carl Hanser Fachbuchverlag, 2011CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    W. Kühn: Digitale Fabrik : Fabriksimulation für Produktionsplaner. 1. Aufl. München, Wien : Carl Hanser Fachbuchverlag, 2006Google Scholar
  3. 3.
    B. Lotter; H. Wiendahl: Montage in der industriellen Produktion : Ein Handbuch für die Praxis. 2. Aufl. 2013. Berlin, Heidelberg : Springer, 2012 (VDI-Buch)Google Scholar
  4. 4.
    K. Feldmann; V. Schöppner; G. Spur: Handbuch Fügen, Handhaben, Montieren. 2. Auflage. München: Hanser, 2014 (Edition Handbuch der Fertigungstechnik)Google Scholar
  5. 5.
    W. Bauer; M. Bender; M. Braun; O. Scholtz: Leichtbauroboter in der manuellen Montage - Einfach einfach anfangen : Erste Erfahrungen von Anwenderunternehmen. 2016Google Scholar
  6. 6.
    METZNER, M.: Flexible Automatisierung in der Elektronikmontage mithilfe von MRKSystemen. In: Franke (Hrsg.): Handbuch Mensch-Roboter-Kollaboration. [1. Auflage]. München: Hanser, 2018 (Hanser eLibrary), S. 377–385Google Scholar
  7. 7.
    U. Bracht; D. Geckler; S. Wenzel: Digitale Fabrik : Methoden und Praxisbeispiele. 2., aktualisierte und erweiterte Auflage. Berlin : Springer Vieweg, 2018 (VDI-Buch)Google Scholar
  8. 8.
    B. Hirsch; T. Klemke; S. Wulf; P. Nyhuis: Digitale Werkzeuge in der Fabrikplanung. In: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 105 (2010), Nr. 3, S. 151–156Google Scholar
  9. 9.
    E. Westkämper; D. Spath; C. Constantinescu; J. Lentes: Digitale Produktion. Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2013Google Scholar
  10. 10.
    VDI 3633 Blatt 3. 2007. VDI 3633: Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen - Maschinennahe SimulationGoogle Scholar
  11. 11.
    B. Scholz-Reiter; M. Lütjen: Digital Factory - Ansätze integrierter Produkt- und Prozessgestaltung. In: Industrie Management (2009), Nr. 1, S. 19–22Google Scholar
  12. 12.
    A. Kampker; K. Kreiskother; M. Hehl; S. Gillen; M. Rothe: Discrete event simulation approach considering scalable systems and non-expert users in the early phase of production planning for electric powertrains. In: 2017 6th International Conference on Industrial Technology and Management, S. 139–144Google Scholar
  13. 13.
    L. Nagele; M. Macho; A. Angerer ; A. Hoffmann; M. Vistein; M. Schonheits; W. Reif: A backward-oriented approach for offline programming of complex manufacturing tasks. In: 2015 6th International Conference on Automation, Robotics and Applications (ICARA 2015), S. 124–130Google Scholar
  14. 14.
    G. Wünsch: Methoden für die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme. München, Techn. Univ., Diss., 2007. München : Utz, 2008Google Scholar
  15. 15.
    H. Vermaak; J. Niemann: Virtual commissioning: A tool to ensure effective system integration. In: 2017 IEEE International Workshop of Electronics, Control, Measurement, Signals and their Application to Mechatronics, S. 1–6Google Scholar
  16. 16.
    Kampker, A.; Meckelnborg, A.; Burggräf, P.; Welter, T.: Integrative Factory Design by Efficient Interaction Models. In: POMS 23rd Annual Conference - Proceedings of the 23rd Annual Conference of the Production and Operations Management Society Socially Responsible Operations, 2012Google Scholar
  17. 17.
    VDI 5200:02.2011, Fabrikplanung – Planungsvorgehen; Berlin : Beuth Verlag, 2011Google Scholar
  18. 18.
    Schuh, G.; Kampker, A.; Wesch-Potente, C.: Condition based factory planning. In: Production Engineering 5 (2011), Nr. 1, S. 89–94CrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    Kampker, A.; Meckelnborg, A.; Burggräf, P.; Netz, T.: Factory planning scrum: Integrative factory planning with agile project management.Google Scholar
  20. 20.
    Hawer, S.; Sager, B.; Braun, H.; Reinhart, G.: An Adaptable Model for the Factory Planning Process: Analyzing Data Based Interdependencies. In: Procedia CIRP 62 (2017), S. 117–122CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    J. Spingler; K. Beumelburg: Automatisierungspotential-Analyse : Eine Methode zur technischen und wirtschaftlichen Klassifizierung von Automatisierungspotentialen, 03 (2002). In: wt Werkstatttechnik online, S. 62–64Google Scholar
  22. 22.
    Metzner, M.; Bönig, J.; Blank, A.; Schäffer, E.; Franke, J.: “Human-In-The-Loop”- Virtual Commissioning of Human-Robot Collaboration Systems. In: Schüppstuhl, T.; Tracht, K.; Franke, J. (Hrsg.): Tagungsband des 3. Kongresses Montage Handhabung Industrieroboter. 1. Auflage 2018. Berlin: Springer Berlin; Springer Vieweg, 2018, S. 131–138CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • Maximilian Metzner
    • 1
    Email author
  • Fabienne Barth
    • 1
  • Jochen Bönig
    • 2
  • Jörg Franke
    • 1
  1. 1.Institute for Factory Automation and Production Systems (FAPS)FAU Erlangen-NurembergErlangenDeutschland
  2. 2.Digital Factory DivisionSIEMENS AGMünchenDeutschland

Personalised recommendations