DE10134112A1

DE10134112A1 - Logistik-Labor

Info

Publication number: DE10134112A1
Application number: DE10134112A
Authority: DE
Inventors: Werner Quint; Helmut Mittelstaedt; Bernd Langebach
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-01-23

Abstract

In einem Verfahren zur Simulation der Fertigung eines Produkts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in einer real existierenden Logistik-Softwareumgebung einer realen Produktionsstätte, sind die zur Fertigung des Produkts notwendigen Materialien und Halbfertigteile in einer Teileliste erfaßt, wobei die Teileliste Bestandteil der real existierenden Logistik-Softwareumgebung ist, und die Simulation der Fertigung des Produkts unter Verwendung dieser realen Logistik-Softwareumgebung durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer virtuellen Logistikumgebung zur Produktion eines Gebrauchsgegenstandes sowie einer Bewertung und Ausgabe der vorgenommenen Entscheidungsprozesse. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Logistik-Labor, in dem eine Simulation eines Produktionsvorgangs eines Kraftfahrzeugmodells unter besonderer Berücksichtigung der damit verbundenen logistischen Probleme durchgeführt wird.
Der zur Produktion von Automobilen notwendige Materialfluß mit der damit zusammenhängenden Logistik ist ein hochkomplexer Vorgang, der durch ein EDVgestütztes Logistiksystem überhaupt erst ermöglicht wird. Mittels derartiger Logistikprogramme, die üblicherweise in Untereinheiten gegliedert sind, die für Teile der Produktion zuständig sind, wird der Materialfluß beginnend beim Lieferanten bzw. Wareneingang, über die Lagerung, die Disposition, die Fertigung bis zum Warenausgang gesteuert und verwaltet sowie finanztechnisch erfaßt.
Die korrekte Bedienung dieser komplexen Programme durch das Personal ist für eine effiziente Produktion unerläßlich. Es ist daher notwendig, das Personal in der Handhabung der Programme, zumindest der für ihre Arbeit notwendigen Untereinheiten, entsprechend zu schulen.
Derzeit übliche Schulungssysteme lehnen sich stark an schulischen Unterricht an, wobei durchaus Simulationen mittels speziell angepaßten Übungsprogrammen durchgeführt werden, diese jedoch dem Lernenden nur ein Abbild der tatsächlich verwendeten Programme bieten.
Ferner ist von der Universität Dortmund, Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen, ein Logistikplanspiel "Dolores" bekannt, in dem für die Mitspieler die virtuelle Welt der innerbetrieblichen Logistik eines mittelständischen Handelsunternehmen simuliert wird. Dabei übernimmt jeder Mitspieler die Rolle eines Lagerleiters und ist als zentrale Schaltstelle für Personal-, Technik-, Dispositions- und Organisationsfragen verantwortlich für die gesamte Wertschöpfungskette des Handelsunternehmens. Die Entscheidungen der Mitspieler werden in ein Modell des Handelsunternehmens übernommen, simuliert und die Auswirkungen bewertet, wobei die Unternehmenssituation dem Mitspieler durch die Unternehmenskennzahlen "Kontostand" und "Kundenzufriedenheit" verdeutlicht werden.
Nachteilig bei den Logistikplanspielen ist allerdings, daß die Mitspieler komplett in einer virtuellen Welt geschult werden und kein Zusammenhang zur Realität eines Unternehmens besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren und ein Lernsystem zu schaffen, die einen höheren Lernerfolg bei gleichzeitiger Realitätsnähe bietet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein Logistik-Labor nach Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Simulation der Fertigung eines Produkts in einer real existierenden Logistik-Softwareumgebung einer realen Produktionsstätte sind die zur Fertigung des Produkts notwendigen Materialien und Halbfertigteile in einer Teileliste erfaßt sind, ist die Teileliste Bestandteil der real existierenden Logistik- Softwareumgebung ist, und wird die Simulation der Fertigung des Produkts unter Verwendung dieser realen Logistik-Softwareumgebung durchgeführt wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Logistik-Softwareumgebung um eine solche, die eine Kraftfahrzeugproduktion steuert und überwacht, wobei insbesondere die Fertigung eines Kraftfahrzeugmodells simuliert wird.
Die Teileliste des zu simulierenden Produkts, vorzugsweise eines Modells eines Kraftfahrzeugs, ist innerhalb der real existierenden Logistik-Softwareumgebung bevorzugt in einem gesicherten Bereich angesiedelt, wobei bevorzugt nur ein definierter Nutzerkreis Zugriff auf die Teileliste und die damit verbundene Simulation der Fertigung des Produkts hat.
Die Teileliste des zu produzierenden Kraftfahrzeugmodells beinhaltet die zur Produktion des Modells notwendigen Materialien und Bauteile, also beispielsweise Bodenplatte, Vorderachse, Lenksäule, Felgen, Motor, Bremsscheiben, Reifen, Karosserie etc. Dabei enthält jedes Bauteil eine Bauteilenummer, die nach den gleichen Konventionen aufgebaut, wie dies auch für die Teilenummern real existierender Bauteile entspricht, so daß die reale Logistik-Softwareumgebung diese Teilenummern wie üblich verarbeiten kann. Beispielsweise kann eine derartige Teilenummer aus einem Werkkennzeichen, einer Sachnummer und einem Verwendungskennzeichen zusammengesetzt sein. Weitere Informationen können in der Teilenummer enthalten sein.
Vorzugsweise hat die real existierende Produktionsumgebung keinen Zugriff auf den gesicherten Bereich, in anderen Worten, in der realen Produktion erscheint der gesicherte Bereich nicht und kann dort nicht zu Störungen führen.
Vorzugsweise wird aufgrund der Anforderungen aus dem definierten Nutzerkreis eine Simulation der Fertigung bzw. Beschaffung der angeforderten Teile der Teileliste anhand realer Abläufe durchgeführt, wobei die Ergebnisse dieser Simulation in den abgeschlossenen Bereich der real existierenden Logistik-Softwareumgebung eingegeben werden, um die zur Simulation der Fertigung des Produkts notwendigen Eingangsdaten des Wareneingangs, der Lager, der Fertigung und der Montage zu erzeugen. Mit anderen Worten, um zu einer möglichst realitätsnahen Simulation beispielsweise einer Produktion eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung der realen Logistik-Softwareumgebung zu gelangen muß die reale Logistik-Software Daten über den Bestand, Verbrauch, Lieferfristen, Fertigungsfristen einzelner Bauteile etc. haben, die in der realen Produktion an den entsprechenden Produktionsstationen in da System einfließen. Diese Informationen können beispielsweise durch eine entsprechende Simulation erzeugt werden. Es ist jedoch auch in einer einfachen Version möglich, daß diese Daten einfach mit geeigneten Werten vorbesetzt werden.
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner eine Evaluation bzw. Bewertung auf, mittels der die Eingaben und Entscheidungen des Nutzerkreises anhand eines Modells bewertet und ausgegeben werden, so daß der Nutzer die Folgen seiner Entscheidungen und Eingaben in die reale Logistik-Softwareumgebung hinsichtlich der Produktionssimulation sieht und erfährt.
Eine derartige Bewertung kann optisch und/oder akustisch ausgegeben werden, beispielsweise durch geeignete Anzeigen, die dem Nutzer den aktuellen simulierten Status an einer Produktionsstation vermittelt, beispielsweise den fiktiven Bestand an Karosserien im Lager.
Realisiert wird das oben dargestellte Verfahren in einem Logistik-Labor, das einen oder mehrere Arbeitsplatzrechner aufweist, die mit der Rechnerumgebung der realen Logistik-Softwareumgebung der realen Produktionsstätte verbunden sind, beispielsweise über das Internet oder das Firmennetz, so daß der oder die Teilnehmer einer Schulung in dem Logistik-Labor mittels der realen Logistik-Softwareumgebung eine Produktion eines Produkts, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugmodells, simulieren können und so gleichzeitig in die Bedienung der realen Logistik-Software eingeführt und geschult werden.
Ferner weist das Logistik-Labor eine Visualisierung der einzelnen Stationen der Kraftfahrzeugproduktion auf, anhand derer die Logistikprozesse verdeutlicht werden. Vorzugsweise wird die Visualisierung durch ein Modell einer Produktion durchgeführt, die die einzelnen Stationen der Produktion beispielsweise anhand des Modells im Maßstab 1 : 25 anschaulich macht.
Vorzugsweise werden entlang der einzelnen Stationen der Produktion die von dem oder den Teilnehmern getroffenen Logistikentscheidungen und deren Auswirkungen visuell angezeigt, beispielsweise über geeignete Displays, auf denen entsprechende Meldungen angezeigt oder Videos einer entsprechenden realen Situation einer Produktionsstation abgespielt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Logistik-Labor sind die zur Produktion eine vorgegebene Anzahl von Kraftfahrzeugmodellen benötigten Teile vorhanden, so daß Kraftfahrzeugmodelle beispielsweise anhand einer computergesteuerten Modellfertigung gefertigt werden könne, wobei Teile an den jeweiligen Produktionsstationen entsprechend den von den Teilnehmern getroffenen Logistikentscheidungen gesteuert, gelagert, weiterbefördert und zusammengesetzt werden. Durch eine derartige computergesteuerte Modellproduktion unter Verwendung entsprechender Kleinrobotern ist eine Visualisierung der Logistik-Software und des Materialflusses ebenfalls möglich.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Logistik-Labors wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung des Materialflusses und dessen Überwachung durch eine Logistik-Software in einer Produktion, insbesondere zur Produktion von Kraftfahrzeugen, und
Fig. 2 zeigt das Logistik-Labor in schematischer Form.
In Fig. 1 zeigt ist in schematischer Form ein derartiges Logistiksystem für den Materialfluß einer Kraftfahrzeugproduktion. Dargestellt ist ein Lieferant 101, dessen angelieferte Waren in einen Wareneingang 102 überführt werden. Von dort werden die angelieferten Waren entweder im Durchlauf 103 direkt zur Fertigung 106, in ein Lager 104 für sogenanntes P-Material wie Kaufteile oder Rohmaterialien oder in ein Lager 105 für sogenanntes A-Material, wie beispielsweise Werkzeuge, gegeben. Aus den genannten Lagern 104 bzw. 105 und dem Durchlauf 103 führt der Materialfluß in eine Fertigung 106, die beispielsweise benötigte Halbfertigteile herstellt. Diese werden entweder in ein Zwischenlager 108 gegeben oder über einen direkten Durchlauf 107 in eine Montage 109 überführt. Von dort geht das Produkt in ein Lager 110 und wird über einen Versand 111 zum Kunden 112 gebracht. Nach der Fertigung 106 der Halbfertigteile kann das gefertigte Halbfertigteil ebenfalls direkt in einen Versand 113 gelangen, der es in ein anderes Werk 114, zur Konsignation 115 oder direkt in einen Verkauf 116 überführt.
Der gesamte, oben beschriebene Materialfluß wird von einem Programm PROG gesteuert und überwacht, das aus verschiedenen Untereinheiten besteht. So steuert eine Untereinheit UPROG1 den Wareneingang 102, eine Untereinheit UPROG2 die Anforderungen der Fertigung 106 an das P-Materiallager 104, eine Untereinheit UPROG3 die Anforderungen der Fertigung 106 an das A-Materiallager 105 und eine Untereinheit UPROG4 die Anforderungen des Versands 111 an den Lieferanten 101, sowie an die Fertigung 106 und an die Montage 109.
Der Versand 113 der Halbfertigteile an ein anderes Werk 114 wird ebenfalls von der Untereinheit UPROG2 gesteuert und überwacht, während die Untereinheit UPROG3 auch für die Konsignation 115 zuständig ist.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine Ausführungsform des Logistik-Labors. Es sind 12 Arbeitsplatzrechner 201-212 für die Teilnehmer an einer Logistikschulung vorhanden. Ferner ist ein Arbeitsplatzrechner 200 für den betreuenden Dozenten vorgesehen. Die Arbeitsplatzrechner sind miteinander vernetzt und über ein LAN mit den Großrechnern der Produktion verbunden, auf denen die Logistik-Software installiert und aktiviert ist. Ferner weist das Rechnernetz der Rechner 200-212 noch einen Drucker 213 auf. Als Arbeitsplatzrechner kommen übliche PCs oder Workstations in Frage.
Ferner weist das Logistik-Labor ein Modell im Maßstab 1 : 25 einer schematischen Produktion auf, die im wesentlichen derjenigen der Fig. 1 entspricht. Ein LKW 220 des Lieferanten liefert Waren, dargestellt durch das LKW-Modell, an. Vorgesehen ist ein Leergutplatz 221 zum Abstellen von Leergut, das beispielsweise bei der Anlieferung der Waren in Containern oder auf Paletten usw. anfällt. Im Wareneingang 222 werden die angelieferten Waren ausgepackt, sortiert und registriert und von dort in ein Kaufteillager 223 bzw. ein Rohteillager 224 verbracht. Eine modellartige Teilefertigung 225 greift auf Kaufteile und Roteile aus den entsprechenden Lagern 223 und 223 zu. Die Teile (Halbfertigteile) der Teilefertigung 225 gelangen in ein Montagelager 226. Am Montagelager 226 beginnt die Fertigungsstraße des Kraftfahrzeugmodells mit dem Rohbau 227 und der sich anschließenden Montage 228. Das fertige Modellkraftfahrzeug gelangt über den Versand 229 zu dem Kunden 230.
Zur Visualisierung und Erläuterung der Logistik-Vorgänge in dieser Modellproduktion sind Schautafeln 240 bis 246 vorgesehen, nämlich eine Schautafel "Lieferant" 240, eine Schautafel "Wareneingang" 241, eine Schautafel "Steuerung" 242, eine Schautafel "Disposition" 243, eine Schautafel "Lager" 244, eine Schautafel "Fertigung" 245 und eine Schautafel "Versand" 246.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schautafeln 240 bis 246 durch geeignete Displays ersetzt, auf denen Informationen, Vorgänge und durch die Aktivitäten der Teilnehmer hervorgerufenen Produktionssituationen unter dem entsprechenden Oberbegriff "Lieferant", "Wareneingang", "Steuerung", "Disposition", "Lager", "Fertigung" und "Versand" dargestellt sind. Weitere und andere Begriffe bzw. Produktionsstationen sind entsprechend der Logistik-Trainingseinheit möglich.
Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (nicht dargestellt), die Modellproduktion durch eine computergesteuerte Fertigung eines Kraftfahrzeugmodells realisiert. BEZUGSZEICHENLISTE 101 Lieferant
102 Wareneingang
103 Durchlauf
104 Lager P-Material
105 Lager A-Material
106 Fertigung
107 Durchlauf
108 Lager Halbfertigteile
109 Montage
110 Lager
111 Versand
112 Kunde
113 Versand
114 anderes Werk
115 Konsignation
116 Verkauf
200-212 Arbeitsplatzrechner
213 Drucker
220 LKW des Lieferanten
221 Leergutplatz
222 Warenannahme
223 Kaufteillager
224 Rohteillager
225 Teilefertigung
226 Montagelager
227 Rohbau
228 Montage
229 Versand
230 Kunde
240 Schautafel "Lieferant"
241 Schautafel "Wareneingang"
242 Schautafel "Steuerung"
243 Schautafel "Disposition"
244 Schautafel "Lager"
245 Schautafel " Fertigung"
246 Schautafel "Versand"

Claims

1. Verfahren zur Simulation der Fertigung eines Produkts in einer real existierenden Logistik-Softwareumgebung einer realen Produktionsstätte, dadurch gekennzeichnet, daß - die zur Fertigung des Produkts notwendigen Materialien und Halbfertigteile in einer Teileliste erfaßt sind, - die Teileliste Bestandteil der real existierenden Logistik-Softwareumgebung ist, und - die Simulation der Fertigung des Produkts unter Verwendung dieser realen Logistik-Softwareumgebung durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Logistik- Softwareumgebung eine Kraftfahrzeugproduktion steuert und überwacht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigung eines Kraftfahrzeugmodells durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileliste innerhalb der real existierenden Logistik- Softwareumgebung in einem gesicherten Bereich angesiedelt ist, und daß nur ein definierter Nutzerkreis Zugriff auf die Teileliste und die damit verbundene Simulation der Fertigung des Produkts hat.

5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die real existierende Produktionsumgebung keinen Zugriff auf den gesicherten Bereich hat.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der Anforderungen aus dem definierten Nutzerkreis eine Simulation der Fertigung bzw. Beschaffung der angeforderten Teile der Teileliste anhand realer Abläufe durchgeführt wird, um in dem abgeschlossenen Bereich der real existierenden Logistik-Softwareumgebung die zur Simulation der Fertigung des Produkts notwendigen Eingangsdaten des Wareneingangs, der Lager, der Fertigung und der Montage zu erzeugen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner eine Evaluation aufweist, mittels der die Eingaben und Entscheidungen des Nutzerkreises anhand eines Modells bewertet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertung optisch und/oder akustisch ausgegeben wird.

9. Logistik-Labor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem oder mehreren Arbeitsplatzrechnern, die mit der Rechnerumgebung der realen Logistik-Softwareumgebung der realen Produktionsstätte verbunden sind, so daß der oder die Teilnehmer einer Schulung in dem Logistiklabor mittels der realen Logistik-Softwareumgebung eine Produktion eines Produkts simuliert.

10. Logistik-Labor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Logistiklabor eine Visualisierung der einzelnen Stationen einer Produktion aufweist, anhand derer die Logistikprozesse verdeutlicht werden.

11. Logistik-Labor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Visualisierung durch ein Modell einer Produktion durchgeführt wird.

12. Logistik-Labor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Produktion eines Kraftfahrzeugmodells simuliert wird.

13. Logistik-Labor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der einzelnen Stationen der Produktion die von dem oder den Teilnehmern getroffenen Logistikentscheidungen und deren Auswirkungen visuell angezeigt werden.

14. Logistik-Labor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Logistiklabor die zur Produktion eine vorgegebene Anzahl von Kraftfahrzeugmodellen benötigten Teile aufweist, so daß die durch die von den Teilnehmern getroffenen Logistikentscheidungen anhand einer computergesteuerten Modellfertigung umgesetzt werden.