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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur werkerlosen Bearbeitung von Fahrzeugen in einer Automobilfertigung mit einer zwischen zumindest einem Montageband und einem weiteren Montageband einer Produktionsumgebung eingerichteten Pufferstrecke.
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Aus der
DE 101 07 263 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fahrzeugtypischen Programmierung von Fahrzeugsteuergeräten bekannt. Diese fahrzeugtypische Programmierung wird dadurch erreicht, dass während einer Produktion eines Kraftfahrzeuges zumindest eine Kennung ausgesendet wird. Die Kennung wird von einer externen Programmiereinheit empfangen, wobei mit Hilfe der Programmiereinheit in Abhängigkeit von der Kennung zumindest eine fahrzeugtypische Steuergeräte-Software ausgesendet wird. Die fahrzeugtypische Steuergeräte-Software wird von dem Fahrzeug empfangen und zumindest ein Steuergerät des Kraftfahrzeuges wird mit zumindest einer der zumindest einen empfangenen, fahrzeugspezifischen Steuergeräte-Software programmiert.
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Darüber hinaus beschreibt die
DE 101 53 447 B4 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Programmierung eines Steuergerätes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges. Das Verfahren sieht vor, dass über eine Programmiervorrichtung in einem Speicher des Steuergerätes ein fahrzeugtypangepasster Arbeitsprogramm-Satz und/oder ein fahrzeugtypangepasster Applikationsdaten-Satz abgespeichert wird. Nach der Zuordnung des Steuergerätes zu dem Fahrzeug, in das das Steuergerät einzubauen ist, wird mindestens ein fahrzeugspezifischer Parameter dieses Fahrzeuges bestimmt und diese Parameterinformation wird zu der Programmiervorrichtung für das Steuergerät des Fahrzeuges geleitet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Programmiervorrichtung den in ihr gespeicherten und/oder von ihr generierten fahrzeugtypspezifischen Applikationsdaten-Satz entsprechend der durch den erfassten Fahrzeugparameter vorgegebenen Instruktionen modifiziert und derart einen fahrzeugspezifischen Applikationsdaten-Satz generiert, und dass dieser fahrzeugspezifische Arbeitsprogramm-Satz und/oder Applikationsdaten-Satz in den Speicher des Steuergerätes des Fahrzeuges geladen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur werkerlosen Bearbeitung von Fahrzeugen in einer Automobilfertigung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zur werkerlosen Bearbeitung von Fahrzeugen in einer Automobilfertigung sieht erfindungsgemäß vor, dass vor einem geplanten Stillstand der Montagebänder eine Geschwindigkeit der Pufferstrecke derart gesteuert wird, dass ein Rückstau von Fahrzeugen in der Pufferstrecke erzeugt wird, so dass eine Bearbeitungszeit zur werkerlosen Bearbeitung der Fahrzeuge während des Stillstandes der Montagebänder erhöht wird. Dabei weist die Pufferstrecke eine Anzahl von freien Stellplätzen vor dem weiteren Montageband auf, so dass unmittelbar nach einem Ende des geplanten Stillstandes und einem Anfahren der Montagebänder zumindest eine vorgegebene Anzahl bereits in der Pufferstrecke werkerlos bearbeiteter Fahrzeuge an das weitere Montageband übergeben wird.
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Durch Anwendung des Verfahrens können Schwankungen in einem Zeitverbrauch einer elektrischen Inbetriebnahme und einer Aktualisierung, d. h. einer Implementierung von Softwareinhalten eines jeweiligen Fahrzeuges als werkerloses Bearbeiten kompensiert werden. Im Produktionsfluss der Automobilfertigung kann die Pufferstrecke, welche auch als Entkopplungsstrecke bezeichnet werden kann, in Unterbrechungszeiten, beispielsweise aufgrund von Schichtwechsel und/oder Essenspausen, weiterarbeiten. Dadurch können Verzögerungszeiten aufgeholt oder es kann vorgearbeitet werden.
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Mittels des Verfahrens und eines entsprechenden Verhaltens beteiligter Komponenten in der Automobilfertigung ist eine automatische werkerlose Nacharbeit bei Abbrüchen einer Kommunikationsverbindung möglich. Somit schlägt sich durch eine automatische Wiederholung eine sogenannte First Time Quality von Elektrik-/Elektronik-Fertigungsschritten nicht in einen Geradeauslauf der Automobilfertigung nieder.
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In einer deterministischen Fließfertigung kann durch Anwendung des Verfahrens ein flexibler Zeitverbrauch ohne zusätzliche Ressourcen vorgehalten werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Produktionsumgebung in einer Automobilfertigung,
- 2 schematisch eine weitere Ansicht der Produktionsumgebung und
- 3 schematisch eine Übersicht einer Steuerstrategie einer Pufferstrecke in der Produktionsumgebung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Produktionsumgebung P in einer Automobilfertigung und in 2 ist eine weitere Ansicht der Produktionsumgebung P dargestellt. In 3 ist eine Übersicht einer Steuerstrategie der Pufferstrecke S gezeigt.
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Gemäß den in den 1 und 2 gezeigten Produktionsumgebung P umfasst diese ein Montageband M1 und ein weiteres Montageband M2. Zwischen den Montagebändern M1, M2 ist eine Pufferstrecke S eingerichtet. Eine solche Pufferstrecke S wird insbesondere zur Kompensation von Taktunterschieden der Montagebänder M1, M2, zur Kompensation von Störungen in der Produktionsumgebung P und/oder zur Kompensation von Rüstzeiten genutzt. Abmessungen der Pufferstrecke S, insbesondere Längenabmessungen, sind gebäudeabhängig festgelegt, so dass eine Erweiterung im Wesentlichen nicht möglich ist.
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Insbesondere sind die beiden Montagebänder M1, M2 mittels der Pufferstrecke S voneinander entkoppelbar. Dazu weist die Pufferstrecke S eine Anzahl von Stellplätzen S1 bis Sn für von dem Montageband M1 kommende und dem weiteren Montageband M2 zuzuführende Fahrzeuge 1 auf. Eine vollständige Entkopplung der Montagebänder M1, M2 ist abhängig von einer jeweiligen maximalen Stillstandszeit. Eine zu realisierende Anzahl an Stellplätzen S1 bis Sn in der Pufferstrecke S entspricht 20 % bis 25 % der vollständigen Entkopplung.
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Das Montageband M1 und das weitere Montageband M2 fahren in einem jeweiligen bestimmten Takt und werden in Abhängigkeit jeweils verfügbarer Betriebsdaten, einer jeweiligen mittleren Stillstandszeit und der jeweiligen maximalen Stillstandszeit im Störungsfall betrieben.
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In Pausenzeiten und bei Schichtwechseln stehen die Montagebänder M1, M2 still.
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Um einen solchen geplanten Stillstand der Montagebänder M1, M2, beispielsweise aufgrund von Schichtwechsel und Pausen, zur Implementierung von Softwareinhalten, insbesondere zur Integration von Fertigungsinhalten für Elektrik-/Elektronikinbetriebnahmen und Aktualisierungen von Softwareinhalten in die Fahrzeuge 1 zu nutzen, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren vorgesehen.
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In einer Ausführung wird in der Pufferstrecke S so langsam gefahren, dass eine gewünschte Bearbeitungszeit für eine werkerlose Wertschöpfung, d. h. eine werkerlose Bearbeitung der Fahrzeuge 1 in der Pufferstecke S generiert wird. Nachteilig hierbei ist, dass eine für eine mittlere Ausbringungsmenge an Fahrzeugen 1 erforderliche Entkopplung der Montagebänder M1, M2 vergleichsweise stark verringert wird und daraus ein Risiko eines Stückzahlverlustes resultiert.
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Insbesondere hält die Pufferstrecke S einen sogenannten minimalen Füllstand mF, d. h. eine minimale Anzahl belegter Stellplätze S1 bis Sn vor, so dass ein Anschluss der Pufferstrecke S, d. h. von Fahrzeugen 1 auf den Stellplätzen S1 bis Sn, an das weitere Montageband M2 sichergestellt werden kann. Es müssen sich also immer Fahrzeuge 1 in dem Bereich des minimalen Füllstandes mF befinden.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 sind zwei Stellplätze Sn-1, Sn als Bereich für einen minimalen Füllstand mF der Pufferstrecke S vorgesehen. Fahrzeuge 1 auf diesen beiden Stellplätzen Sn-1, Sn sind bereits werkerlos bearbeitet. Da das weitere Montageband M2 einen Toleranzbereich T von beispielsweise drei Fahrzeugpositionen F1 bis F3 umfasst, dass, falls erforderlich die werkerlose Bearbeitung des Fahrzeuges 1, beispielsweise ein Funktionstest implementierter Software, in dem Toleranzbereich T beendet werden kann. Dieser Toleranzbereich T von drei Fahrzeugpositionen F1 bis F3 befindet sich im Eingangsbereich, d. h. im Anfangsbereich, des weiteren Montagebandes M2.
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Um das Risiko des Stückzahlverlustes an Fahrzeugen 1 zumindest zu verringern, ist vorgesehen, dass vor einem geplanten Stillstand der Montagebänder M1, M2 in der Pufferstrecke S erzeugt wird. Dadurch kann Bearbeitungszeit zur werkerlosen Bearbeitung von Fahrzeugen 1 in der Pufferstrecke S generiert werden.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an einem Stellplatz Sn-4 der Pufferstrecke S ein Wartepunkt W eingerichtet, an welchem die auf den Stellplätzen Sn-4 bis Sn-6 stehenden Fahrzeuge 1 warten und werkerlos bearbeitet werden. Insbesondere warten diese Fahrzeuge 1 auf den Stellplätzen Sn-4 bis Sn-6 bis die werkerlose Bearbeitung vollumfänglich ausgeführt ist. Alternativ dazu warten die Fahrzeuge 1 bis zumindest der Stellplatz Sn-1 des Bereiches des minimalen Füllstandes mF unbelegt ist und ein Anschluss zur lückenlosen Zuführung von Fahrzeugen 1 von der Pufferstrecke S an das weitere Montagband M2 gehalten werden muss.
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D. h. dass mittels einer entsprechenden Signalisierung, beispielsweise mittels einer Lichtsignalanlage, ein Weitertransport der Fahrzeuge 1 in der Pufferstrecke S veranlasst wird, entweder wenn die werkerlose Bearbeitung der dort befindlichen Fahrzeuge 1 ausgeführt ist oder der Anschluss zum weiteren Montageband M2 gehalten werden muss, obwohl die werkerlose Bearbeitung noch nicht beendet ist. Diese Fahrzeuge 1, d. h. deren weitere werkerlose Bearbeitung, erfolgt dann nach dem geplanten Stillstand St der Montagebänder M1, M2 in dem Toleranzbereich T des weiteren Montagebandes M2 und wird dort beendet.
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In 2 ist ein Zustand der Produktionsumgebung P nach Erhöhung des Rückstaus der Fahrzeuge 1 in der Pufferstrecke S gezeigt. Die Fahrzeuge 1 warten an dem Wartepunkt W während die werkerlose Bearbeitung erfolgt. Im Vergleich zu der in 1 gezeigten Ansicht hat sich eine Anzahl der Fahrzeuge 1 in der Pufferstrecke S erhöht. Zudem sind die beiden den minimalen Füllstand mF kennzeichnenden Stellplätze Sn-1, Sn durch zwei Fahrzeuge 1 belegt. Diese beiden Fahrzeuge 1 sind bereits vollumfänglich werkerlos bearbeitet und eine Inbetriebnahme der Softwareinhalte ist erfolgt. Fährt das weitere Montageband M2 nach Beendigung des geplanten Stillstandes St der Montagebänder M1, M2 erneut an, werden dem weiteren Montageband M2 die beiden Fahrzeuge 1 aus dem Bereich des minimalen Füllstandes mF zugeführt und die folgenden Fahrzeuge 1 rücken gemäß einem Arbeitsablauf in der Produktionsumgebung P nach. Die beiden Fahrzeuge 1 können dann entsprechend vorgesehener Arbeitsschritte auf dem weiteren Montageband M2 bearbeitet werden, wobei in dem Toleranzbereich T des weiteren Montagebandes M2 keine Fortführung der werkerlosen Bearbeitung dieser Fahrzeuge 1 erforderlich ist.
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Insbesondere gegen Ende des geplanten Stillstandes St der Montagebänder M1, M2 sind die Fahrzeuge 1 in der Pufferstrecke S vollständig werkerlos bearbeitet und bis zum Bereich des minimalen Füllstandes mF aufgerückt. Dadurch befindet sich zwischen den Fahrzeugen 1 in dem Bereich des minimalen Füllstandes mF und den Fahrzeugen 1 der restlichen Pufferstrecke S keine Lücke.
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Nach Beendigung des geplanten Stillstandes der Montagebänder M1, M2 werden dem weiteren Montageband M2 im Wesentlichen alle in der Pufferstrecke S befindlichen Fahrzeuge 1 zugeführt und weiterbearbeitet. Der Bereich des minimalen Füllstandes mF der Pufferstrecke S bleibt von Fahrzeugen 1 belegt, so dass nach dem geplanten Stillstand St der Montagebänder M1, M2 ausschließlich die beiden den minimalen Füllstand mF kennzeichnenden Stellplätze Sn-1, Sn durch Fahrzeuge 1, insbesondere fertig werkerlos bearbeitete Fahrzeuge 1, belegt sind.
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3 zeigt eine Übersicht der Steuerstrategie der Pufferstrecke S. Dabei sind die einzelnen, oben beschriebenen Verfahrensschritte in abstrakter Form dargestellt.
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Gezeigt ist ein Geschwindigkeitsverlauf G der Montagebänder M1, M2 vor dem geplanten Stillstand St und nach dem geplanten Stillstand St.
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Das Montageband M1 weist zunächst einen ausgelasteten Füllstand F auf, wobei zu einem ersten Zeitpunkt t0 eine Geschwindigkeit der Pufferstrecke S derart gesteuert, insbesondere verringert wird, dass ein Rückstau von Fahrzeugen 1 in der Pufferstrecke S generiert wird, bis ein Sollwert SW an Fahrzeugen 1 in der Pufferstrecke S erreicht ist. Insbesondere ist dieser Sollwert SW zu einem zweiten Zeitpunkt t1, insbesondere einem Beginn des geplanten Stillstandes St erreicht. Die Fahrzeuge 1 werden dann während des geplanten Stillstandes St der Montagebänder M1, M2 werkerlos bearbeitet. Ist der geplante Stillstand St zu einem dritten Zeitpunkt t2 beendet, fährt das weitere Montageband M2 an und dem weiteren Montageband M2 werden die Fahrzeuge 1 in der Pufferstrecke S bis auf den minimalen Füllstand mF zugeführt. Ist eine Anzahl von Fahrzeugen 1 in der Pufferstrecke S bei Überführung an das weitere Montageband M2 noch nicht vollumfänglich werkerlos bearbeitet, erfolgt die Fertigstellung auf den Fahrzeugpositionen F1 bis F3 des Toleranzbereiches T des weiteren Montagebandes M2, wie oben beschrieben.
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Die Steuerstrategie der Pufferstrecke S sieht vor, dass nur in vorgegebenen Zeitabschnitten, insbesondere von dem zweiten Zeitpunkt t1 bis während der Übergabe der Fahrzeuge 1 an das weitere Montageband M2, die Entkopplung der beiden Montagebänder M1, M2 eingeschränkt ist.
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Eine mögliche Maßnahme zur Durchführung des Verfahrens sieht ein Investieren in Redundanzkonzepte vor, die vergleichsweise schnell einsatzbereit sind bei Anlagen und Handhabungsgeräten der Montagebänder M1, M2 zur Verringerung einer maximalen Dauer von Störungen. Zudem werden organisatorische Maßnahmen durchgeführt, um eine Reaktionszeit einer Instandhaltung im Störungsfall zu verringern.
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Des Weiteren ist es erforderlich, dass der Toleranzbereich T des weiteren Montagebandes M2 derart ausgelegt ist, dass die werkerlose Bearbeitung im Hintergrund einer für das weitere Montageband M2 auszuführender Arbeitsschritte möglich ist. Dadurch kann eine elektrische Fertigstellung in dem Toleranzbereich T erfolgen, auch wenn das jeweilige Fahrzeug 1 wegen des Anschlusshaltens unfertig werkerlos bearbeitet an das weitere Montageband M2 übergeben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10107263 A1 [0002]
- DE 10153447 B4 [0003]
