DE10146718A1

DE10146718A1 - Verfahren zur Planung von Prozessabläufen

Info

Publication number: DE10146718A1
Application number: DE2001146718
Authority: DE
Inventors: Bernd Wilhelm; Georg Krekeler; Miguel Liza; Samy Grauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-17
Also published as: WO2003027843A8; WO2003027843A2; CN1606749A; EP1430433A2; AU2002338723A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Verwendung eines solchen Verfahrens zur Planung, Realisierung, Überwachung und Optimierung von Prozessabläufen, bei dem in zumindest einer ersten Datenbank eine Vielzahl verschiedener Prozessdaten gespeichert werden. Zur Kostenoptimierung und Zeitoptimierung eines Prozessablaufes wird vorgeschlagen, dass die gespeicherten Prozessdaten über ein Datennetz von zumindest einem Arbeitsplatzrechner abgerufen werden, die gespeicherten Prozessdaten mit Hilfe des Arbeitsplatzrechners miteinander kombiniert und vergleichbar gemacht werden, nach einem Vergleich von Prozessdaten einzelne Prozesse ausgewählt werden, die Auswahl der Prozesse in der ersten Datenbank gespeichert wird und die ausgewählten Prozesse über das Datennetz von einer Vielzahl von räumlich getrennten Arbeitsplatzrechnern abgerufen werden und als Basis für die Arbeitsabläufe auf den Arbeitsplatzrechnern angezeigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung, Realisierung, Überwachung und Optimierung von Prozessabläufen, bei dem in zumindest einer ersten Datenbank eine Vielzahl verschiedener Prozessdaten gespeichert werden.
Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in der Krafttahrzeugsproduktion.
Es ist bekannt, dass bei der Planung von Prozessabläufen regelmäßig in einer Pilotphase verschiedene Prozesse getestet werden, die sich allesamt für die Produktion eines bestimmten Werkstücks eignen. Dabei werden Prozessabläufe, Prozessmethoden, Montagesteuerungen, Materialbeschaffung und -lagerung, Arbeitsplatzgestaltung und Ergonomie-Gesichtspunkte zusammengetragen. Mit Hilfe der zusammengetragenen Daten wird eine Basisplanung durchgeführt, die häufig in Form von abgefassten Texten, Fotos, Prinzipbeschreibungen und Datenblättern enden. Nachdem eine Basisplanung durchgeführt worden ist, wird diese an räumlich unterschiedlichen Produktionsstandorten implementiert. Aufgrund von räumlicher und zeitlicher Distanz der Implementierung kommt es zu unterschiedlichen Ausplanungen in verschiedenen Produktionsstandorten. Jeder Produktionsstandort gestaltet einen Prozess individuell aus. Außerdem werden während der Basisplanung Unmengen an Prozessdaten zusammengetragen, die miteinander kombiniert werden müssen.
Das Problem bei der bekannten Prozessplanung besteht einerseits darin, dass durch die Vielzahl der zusammengetragenen Daten der Überblick über diese verloren geht. Es kann nicht mehr gewährleistet werden, dass eine optimale Kombination einzelner Prozessschritte gefunden wird. Außerdem entstehen durch die unterschiedlichen Ausgestaltungen in den einzelnen Produktionsstätten unterschiedliche Qualitätsstandards, einmal gefundene Verbesserungen stehen anderen Produktionsstätten nicht zur Verfügung. Der Gesamtaufwand für eine Implementierung steigt deutlich, da jedes Merkmal in jeder Produktionsstätte erneut ausgestaltet werden muss und es nicht möglich ist, eine erfahrungsoptimierte Methode durch Wissenstransfer einer Vielzahl von Produktionsstätten zur Verfügung zu stellen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein effizientes und kostengünstiges Verfahren für die Planung von Prozessabläufen zur Verfügung zu stellen.
Die zuvor aufgezeigte und aus dem Stand der Technik bekannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem gespeicherte Prozessdaten über ein Datennetz und zumindest einem Arbeitsplatzrechner abgerufen werden, bei dem gespeicherte Prozessdaten mit Hilfe des Arbeitsplatzrechners miteinander kombinierbar und vergleichbar gemacht werden, bei dem nach einem Vergleich der Prozessdaten einzelne Prozesse ausgewählte werden, bei dem die Auswahl der Prozesse in der ersten Datenbank gespeichert wird und bei dem die ausgewählten Prozesse über das Datennetz von einer Vielzahl von räumlich getrennten Arbeitsplatzrechnern aufgerufen werden und als Basis für Arbeitsabläufe auf den Arbeitsplatzrechnern angezeigt werden.
Dabei werden Video-Übertragungstechniken, Internet/Internetkommunikation sowie weitere Übertragungsmedien genutzt. Erfindungsgemäß wird zur Erreichung eines Produktionsziels eine Kombination unterschiedlicher Prozesse zusammengestellt, wobei eine optimale Kombination mit Hilfe des Arbeitsplatzrechners ermöglicht wird. Erfindungsgemäß können einzelne Prozessschritte miteinander verglichen werden. Weiterhin ist eine Kombination von Prozessschritten innerhalb eines Prozessablaufes möglich, und der Vergleich verschiedener Kombinationen gibt dem Anwender eine objektive Auswahlmöglichkeit für eine optimale Kombination. Zusätzlich lässt sich mit Hilfe der Kombination und Gegenüberstellung der einzelnen Prozesse die Machbarkeit eines geplanten Prozessablaufes nachweisen und beispielsweise die Kosten und die Zeit für einen einzelnen Prozessablauf abschätzen. Gefundene Lösungen lassen sich durch videounterstützte Dokumentation festhalten und können als Referenz für Produktionsstandorte über das Datennetz abgerufen und auf Arbeitsplatzrechnern angezeigt werden. Anhand der Referenzdokumentation lässt sich in einzelnen Produktionsstandorten individuell ein Arbeitsprozess ausgestalten. Auch erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine Mitarbeiterschulung mit Hilfe der gefundenen Standard-Prozessabläufe. In der Datenbank werden die ausgewählten Prozessabläufe markiert und stehen als Text, Daten, Videos oder sonstige multimediale Inhalte zur Verfügung.
Durch eine Speicherung von Zeitdaten, Qualitätsdaten, Prüfdaten, Logistikdaten, Material- und Werkzeugdaten und/oder Tipps und Tricks mit den Prozessdaten lässt sich ein Vergleich von Prozessabläufen, beispielsweise anhand der benötigten Zeit durchführen. Dieser Vergleich kann sowohl durch einen geschulten Mitarbeiter, als auch automatisch vom Computer durchgeführt werden. Durch das Zugrundelegen einer Referenz-Basis wird es einem Rechner ermöglicht, alle möglichen Prozesskombinationen automatisch miteinander zu vergleichen und die günstigste Kombination auszuwählen. Es ist auch möglich, dass eine Vielzahl an Daten gespeichert und für die Auswertung genutzt werden. Beispielsweise handelt es sich bei Kostendaten um Daten, welche die Kosten eines Prozesses wiedergeben. Weitere Prozessparameter, die für eine automatische Evaluierung hilfreich sind, können ebenfalls mit den Prozessdaten abgespeichert werden.
Dadurch, dass mit den Prozessdaten multimediale Inhalte gespeichert werden, ist es möglich, Prozessabläufe und Kombinationen von Prozessabläufen audiovisuell darzustellen. Dies erleichtert das Verständnis für geplante Prozessabläufe.
Prozessabläufe lassen sich sehr detailliert planen, wenn mit Hilfe der Prozessdaten Arbeitsmethoden, Arbeitsabläufe, Produktionsabläufe, Arbeitsplatzdaten, Materialdaten, Betriebsmittelanordnungen, Qualitätsdaten, Prüfvorschriften und/oder Arbeitsanweisungen sowie weiter relevante Daten gespeichert werden. Durch die Angabe möglichst vieler Parameter lässt sich ein optimierter Prozess genau beschreiben.
Dadurch, dass eine Vielzahl von Arbeitsplatzrechnern über das Datennetz mit der Datenbankverbunden sind, lässt sich die Datenbank ständig verändern. Wird beispielsweise während einer Implementierung in einem Produktionsstandort ein Fehler in der Prozessablaufplanung festgestellt, so lässt sich der ausgewählte Prozess iterativ durch Vergleich mit dem realen Prozess optimieren, und dieser optimierte Prozess wird in der Datenbank gespeichert. Danach steht der optimierte Prozess für weitere Planungen allen angeschlossenen Arbeitsplatzrechnern zur Verfügung. Hierdurch wird ein Wissenstransfer zwischen einzelnen Produktionsstandorten gewährleistet. Durch die zentrale Datenverwaltung stehen Änderungen stets allen angeschlossenen Arbeitsplatzrechnern zur Verfügung.
Kosten für die Implementierung eines Prozessablaufes in einen Produktionsstandort lassen sich dadurch reduzieren, dass mit Hilfe der Datenbank eine Erfahrungsbasis realisiert wird, wobei in der Datenbank der jeweils optimale Prozess gespeichert wird. Einmal gemachte Fehler können durch die Speicherung des optimalen Prozesses vermieden werden. Bei jeder neuen Standortplanung lassen sich die Erfahrungen von bisherigen Standortplanungen nutzen. Auch bei parallelen Standortplanungen ermöglicht die Datenbank, dass bereits gemachte Erfahrungen in weiteren Standorten genutzt werden können.
Vorteilhaft lassen sich Prozesse miteinander vergleichen, wenn in der Datenbank Prozessdaten zu verschiedenen Prozessgruppen zusammengefasst werden und wenn die Prozessdaten einzelner Prozessgruppen jeweils standardisiert abgespeichert werden, wodurch ein Vergleich zwischen einzelnen Prozessen einer Prozessgruppe erleichtert wird. Unter einer Prozessgruppe können beispielsweise unterschiedliche Montagemethoden, unterschiedliche Produktionslaufwege, verschiedene Materialwege sowie die räumliche Anordnung eines Arbeitsplatzes zusammengefasst werden. Für einen kompletten Prozessablauf muss jeweils ein Prozess aus einer Prozessgruppe ausgewählt werden. In einem iterativen Prozess lassen sich automatisch alle Kombinationen von Prozessdaten der einzelnen Prozessgruppen durchführen. Im Ergebnis lässt sich automatisch der optimale Prozess bestimmen. Durch die Standardisierung einzelner Prozesse innerhalb einer Prozessgruppe lassen sich diese Prozesse leicht vergleichen, da Eckdaten stets vorliegen, die einen Vergleich erlauben.
Durch das Zusammenstellen eines Prozessensembles aus Prozessdaten jeweils einer Prozessgruppe lässt sich ein Standard für einen Prozessablauf bilden. Das Prozessensemble stellt dabei den optimalen Prozessablauf dar. Beim Durchlaufen jedes einzelnen Prozesses eines Prozessensembles wird der komplette Prozessablauf nachgebildet und es wird gewährleistet, dass dieser der optimale ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines vorbeschriebenen Verfahrens in der Planung und Entwicklung einer Krafffahrzeugsproduktion.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Systems zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines optimierten Prozesses;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 sind Prozessdaten 2a-e, eine Datenbank 4, ein Datennetz 5, eine Auswerteeinheit 6, Produktionsstätten 8 sowie Verfahrensschritte A-E dargestellt.
Zunächst werden die Prozessdaten 2a-e im Verfahrensschritt A in die Datenbank 4 eingespeist. Dabei beinhalten die Prozessdaten verschiedene Montagemethoden. Alle möglichen Montagemethoden werden in der Datenbank 4 gespeichert. Die Prozessdaten 2a betreffen Qualitätsvorgaben und die Prozessdaten 2b betreffen verschiedene Arbeitswege, die zur Produktion eines Werkstückes notwendig sind. Alle möglichen Arbeitswege werden in der Datenbank gespeichert. Als Prozessdaten 2c werden mögliche Materialwege erfasst und in der Datenbank 4 gespeichert. Die Prozessdaten 2d beinhalten mögliche Arbeitsplatzgestaltungen, die ebenfalls in der Datenbank 4 gespeichert werden. Als weitere Prozessdaten 2e werden Tipps und Tricks zu einzelnen Prozessen in der Datenbank 4 gespeichert.
Nachdem alle Prozessdaten 2 in der Datenbank 4 gespeichert worden sind und diese jeweils den Prozessgruppen 2a, 2b, 2c, 2d und 2e zugeordnet worden sind, werden sie über das Datennetz 5 im Arbeitsschritt B an die Auswerteeinheit 6 übermittelt. Die Auswerteeinheit 6 führt in einem iterativen Prozess den Vergleich aller möglichen Kombinationen von Prozessdaten 2 aus den einzelnen Prozessgruppen durch. Ein optimaler Prozessablauf ist dann gefunden, wenn sich die Zeit eines kompletten Prozessablaufes, die entstehenden Kosten sowie weitere Prozessparameter innerhalb eines Zielfensters befinden.
Nachdem ein optimaler Prozessablauf gefunden worden ist, wird dieser im Verfahrensschritt C an die Datenbank 4 übermittelt. In der Datenbank 4 werden die für einen optimalen Prozessablauf benötigten Prozesse markiert.
Im Verfahrensschritt D können die einzelnen Produktionsstätten 8a-c den optimalen Prozessablauf mit den Prozessdaten 2 abrufen. Der optimale Prozessablauf enthält einen vorläufigen Fertigungsplan, der zentral verwaltet wird. Mit Hilfe des optimalen Prozessablaufes lassen sich Methoden planen und der Nachweis der Machbarkeit bezüglich des Zielfensters führen. Die Prozessdaten des optimalen Prozessablaufes beinhalten den Prozessablauf sowie Daten, Texte und multimediale Inhalte. Nachdem die Produktionsstätten 8 den optimalen Prozessablauf abgerufen haben, können die Parameter für einzelne Prozessdaten 2 für jede Produktionsstätte konkretisiert werden und spezielle Pläne unter Berücksichtigung der örtlichen Vorgaben und Restriktionen erstellt werden. In den Produktionsstätten 8 lässt sich dann ein Prozess auf einen konkreten Arbeitsablauf anwenden, wobei die Mitarbeiter mit Hilfe der Prozessdaten 2, beispielsweise der multimedialen Inhalte, geschult werden können, Fertigungsteams anhand des optimalen Prozessablaufes Zeitvorgaben erhalten können und anhand des optimalen Prozessablaufes optimierte Montageabläufe vollziehen können. Durch die multimedialen Inhalte lässt sich der optimale Prozessablauf effizient vermitteln und dokumentieren. Dadurch wird ein reproduzierbarer Maßstab definiert. Ein schneller und qualitativ hochwertiger Produktionsanlauf ist gewährleistet. Stellt sich während der Implementierung eines Prozessablaufes in einer Produktionsstätte 8b heraus, dass einzelne Prozessdaten oder Teile einer Prozessablaufes nicht optimal sind, so können die gemachten Erfahrungen und Änderungen in einem Verfahrensschritt E an die Datenbank 4 übermittelt werden. Diese Änderungen stehen den weiteren Produktionsstätten 8a, c zur Verfügung, wodurch nicht mehrfach die gleichen Fehler auftreten.
In der Fig. 2 ist ein Anzeigefenster 10 dargestellt, das in Abschnitte für eine Videoanzeige 12, Prozessdaten 14, Prozessabläufe 16 und Prozessauswertung 18 aufweist. Im Anzeigefenster 10 wird in der Videoanzeige 12 mit Hilfe multimedialer Inhalte ein Prozessablauf dargestellt. Durch die visuelle Darstellung eines Prozessablaufes lässt sich dieser einem Mitarbeiter leicht vermitteln. Er kann nachvollziehen, wie der optimale Prozess abzulaufen hat. In einem weiteren Fenster werden die Prozessdaten 14 dargestellt. Diese beinhalten Informationen über den jeweiligen Prozess, die Prozessdauer, die Prozesskosten, die Prozessidentifikation und weitere prozessrelevante Daten, wie Informationen zur Qualität, Logistik und zu Arbeitsanweisungen. In einem weiteren Fenster wird der Prozessablauf 16 dargestellt. Für jeden Prozessablauf werden die einzelnen Arbeitsschritte, beispielsweise durch Textangaben, sequentiell und chronologisch angezeigt. Im letzten Fenster lässt sich eine Auswertung 18 eines Prozesses durchführen. Bei der Auswertung 18 wird die Gesamtzeit eines Prozessablaufes, Kosten eines Prozessablaufes, Dauer einzelner Prozessabschnitte und weitere Daten angezeigt.
In Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Eine Datenbasis 20 stellt Daten für einen iterativen Vergleich 22 zur Verfügung. Das Ergebnis des iterativen Vergleichs 22 dient zur Zusammenstellung eines Prozessensembles 24, das in einem weiteren Schritt abgespeichert 26 wird. Die Datenbasis 20 stellt für den iterativen Vergleich 22 Prozessdaten aller Prozessgruppen zur Verfügung. Der iterative Vergleich 22 wird solange durchgeführt, bis eine optimale Kombination von Prozessen einzelner Prozessgruppen gefunden ist und dadurch ein Prozessablauf innerhalb festgelegter Zielvorgaben liegt. Nachdem der Prozessablauf durch den iterativen Vergleich 22 optimiert worden ist, wird in einem weiteren Schritt das Prozessensemble zusammengestellt 24. Nachdem das Prozessensemble 24 zusammengestellt worden ist, wird dieses in der Datenbank abgespeichert 26. Danach steht ein optimierter Prozessablauf für eine Vielzahl von Produktionsstätten zur Verfügung.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich eine Vielzahl von Prozessen in einen Prozessablauf einfügen und der Prozessablauf lässt sich optimieren. BEZUGSZEICHENLISTE A-E Verfahrensschritt
2 Prozessdaten
4 Datenbank
5 Datennetz
6 Auswerteeinheit
8 Produktionsstätte
10 Anzeigefenster
12 Videoanzeige
14 Prozessdaten
16 Prozessablauf
18 Auswertung
20 Datenbasis
22 Iterativer Vergleich
24 Zusammenstellung Prozessensemble
26 Abspeichern Prozessensemble

Claims

1. Verfahren zur Planung von Prozessabläufen,
bei dem in zumindest einer ersten Datenbank eine Vielzahl verschiedener Prozessdaten gespeichert werden,
bei dem die gespeicherten Prozessdaten über ein Datennetz von zumindest einem Arbeitsplatzrechner abgerufen werden,
bei dem gespeicherte Prozessdaten mit Hilfe des Arbeitsplatzrechners miteinander kombinierbar und vergleichbar gemacht werden,
bei dem nach einem Vergleich von Prozessdaten einzelne Prozesse ausgewählt werden,
bei dem die Auswahl der Prozesse in der ersten Datenbank gespeichert wird und
bei dem die ausgewählten Prozesse über das Datennetz von einer Vielzahl von räumlich getrennten Arbeitsplatzrechner abgerufen werden und als Basis für Arbeitsabläufe auf den Arbeitsplatzrechnern angezeigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Prozessdaten verknüpfte Zeitdaten, Qualitätsdaten, Prüfdaten, Logistikdaten, Material- und Werkzeugdaten und/oder Tipps und Tricks gespeichert werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Prozessdaten verknüpfte multimediale Inhalte gespeichert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Prozessdaten Arbeitsmethoden, Arbeitsabläufe, Produktionsabläufe, Arbeitsplatzdaten, Materialdaten, Betriebsmittelanordnungen, Qualitätsdaten, Prüfvorschriften und/oder Arbeitsanweisungen gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte Prozesse iterativ durch Vergleich mit realen Prozessen optimiert werden und dass die optimierten Prozess in der Datenbank gespeichert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Datenbank eine Erfahrungsbasis realisiert wird, wobei in der Datenbank der jeweils optimale Prozess gespeichert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Datenbank Prozessdaten zu verschiedenen Prozessgruppen zusammengefasst werden und dass die Prozessdaten einzelner Prozessgruppen jeweils standardisiert abgespeichert werden, wodurch ein Vergleich zwischen einzelnen Prozesses einer Prozessgruppe erleichtert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus Prozessdaten jeweils einer Prozessgruppe ein Prozessensemble gebildet wird, wobei durch das Prozessensemble ein Standard für einen Prozessablauf gebildet wird.

9. Verwendung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Planung und Entwicklung einer Kraftfahrzeugsproduktion.