DE19815619A1 - Fahrzeugmontageliniensteuersystem und -verfahren - Google Patents
Fahrzeugmontageliniensteuersystem und -verfahrenInfo
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Abstract
Fahrzeugmontagesteuersystem und -verfahren für die Fertigung von Kraftfahrzeugen. Es werden Fahrzeugmontagesteuersystem und -verfahren vom Zug-Typ geschaffen, bei dem zuerst ein Produktionsplan für einen abschließenden Montageprozeß, oder einen Ausstattungsprozeß, aufgestellt wird, und dann unter Verwendung dieses Produktionsplans als Grundlage ein Produktionsplan für einen Lackierungsprozeß, und dann derjenige für einen Fahrzeugkarosseriemontageprozeß aufgestellt werden. Informationen über das Fortschreiten der drei Hauptmontageprozesse - den Karosseriemontageprozeß, den Lackierungsprozeß und den Ausstattungsprozeß - werden gegenseitig ausgetauscht, derart, daß eine dynamische Montageprozeß-Umspezifizierung durchgeführt wird, bei der Arbeitsreihenfolgen für jeden der Prozesse fortlaufend derart eingestellt werden, daß sie an den Gesamtmontageprozeß angepaßt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugmontageliniensteuersystem
und -verfahren für die Herstellung von Kraftfahrzeugen.
Die Montage von Kraftfahrzeugen wird allgemein durch eine
Mehrzahl von Hauptmontageprozessen - einen
Karosseriemontageprozeß, einen Lackierungsprozeß, und einen
Ausstattungsprozeß - sowie die Zuführung von Teilen für die
Hauptmontageprozesse realisiert. Die zugeführten Teile
schließen Basisteile wie den Motor oder das Getriebe und als
Optionen seitens des Kunden ausgewählte Teile, wie die
Stereoanlage, Typen von Sitzen etc. ein.
Bei einem derartigen Fahrzeugmontageprozeß ist es ideal, die zu
montierenden Fahrzeuge nach einem festgelegten Muster verteilt
(für den Fahrzeugkarosserieprozeß und den Ausstattungsprozeß)
oder aufeinanderfolgend (für den Lackierungsprozeß)
aufzureihen. Die Fertigungseffizienz kann bei dem
Fahrzeugkarosserieprozeß und dem Ausstattungsprozeß erheblich
gesteigert werden, indem die Fahrzeuge zum Hindurchführen durch
den Montageprozeß in einem Wechselmuster aufgereiht werden, in
dem unterschiedliche Typen einander abwechselnd angeordnet
sind. Falls z. B. die Fahrzeuge in einem Wechselmuster
angeordnet sind, bei dem Fahrzeuge der Typen A und B einander
abwechseln, wobei für die Fahrzeuge vom Typ A die Montage von
Automatikgetrieben und für die Fahrzeuge vom Typ B die Montage
von manuellen Getrieben vorgesehen ist, können die
Automatikgetriebe- und die Handgetriebe-Montagestationen
gleichzeitig arbeiten, wenn die Fahrzeuge die Montagelinie
durchlaufen. Falls jedoch die Fahrzeuge in einem Muster A, A,
A, B, B . . . angeordnet sind, wird zunächst die
Automatikgetriebe-Montagestation überlastet sein, während die
Handgetriebe-Montagestation untätig bleibt, und dann umgekehrt,
wenn die Fahrzeuge vom Typ B durch die Montagelinie
durchgeführt werden. Die Aufreihung von Fahrzeugen für den
Montageprozeß auf eine verteilende Weise wird allgemein als
Gleichverteilung (leveling) bezeichnet.
Andererseits sollen Fahrzeuge, die die gleiche Lackfarbe
und/oder das gleiche Lackdesign erhalten sollen, zusammen
gruppiert werden und für den Lackierungsprozeß
aufeinanderfolgend aufgereiht werden. Dadurch wird die
Häufigkeit verringert, mit der die Lackierungsdüsen für den
üblicherweise vollautomatisierten Lackierungsprozeß, gereinigt
werden müssen. Infolgedessen werden die zeitaufwendigen und
kostenintensiven Lackierungsdüsen-Reinigungsprozesse
verringert.
Bei derartigen Fahrzeugmontageliniensystemen gemäß dem Stand
der Technik laufen für die drei Hauptmontageprozesse die
jeweiligen Aufreihungen der Fahrzeuge, mit denen die
Fertigungseffizienz erhöht werden kann, einander zuwider. Das
Anordnen der Fahrzeuge in einer Reihenfolge, bei der die
Fertigungseffizienz für den Fahrzeugkarosseriemontageprozeß
maximiert wird, ist normalerweise für den Lackierungsprozeß
ineffizient, und eine Reihenfolge, die für den
Lackierungsprozeß ideal ist, ist ungeeignet für den
Ausstattungsprozeß. Falls z. B. die Fahrzeuge derart angeordnet
sind, daß Fahrzeuge, die die gleiche Lackfarbe und/oder das
gleiche Lackdesign erhalten sollen, die Montagelinie
aufeinanderfolgend durchlaufen, wird die Fertigungseffizienz
für den Fahrzeugkarosseriemontageprozeß und den
Ausstattungsprozeß drastisch herabgesetzt.
Gemäß dem Stand der Technik wurden verschiedene
Fahrzeugmontagesysteme und -verfahren entwickelt, um diese
Probleme auszuräumen. Es wird auf die Fig. 9 und 10 Bezug
genommen. Aus Fig. 9 ist ein Flußdiagram eines
Fahrzeugmontageverfahrens gemäß dem Stand der Technik und aus
Fig. 10 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugmontagesystems
gemäß dem Stand der Technik ersichtlich, bei dem das aus Fig. 9
ersichtliche Verfahren ausgeführt wird.
Bei dem Fahrzeugmontageverfahren gemäß dem Stand der Technik
empfängt ein Hostcomputersystem zunächst in Schritt S1
Fahrzeugproduktionsbestellungen über ein Organisations- und
Vertriebsnetzwerk. In Schritt S2 wird dann entsprechend den
Produktionsbestellungen ein Tagesfertigungsplan aufgestellt und
an ein Produktionsplanungssystem übermittelt. In Schritt S3
gibt ein Hauptcomputer des Produktionsplanungssystems dann
entsprechend dem Tagesproduktionsplan Bestellungen für die
erforderlichen Materialien und Teile auf.
Danach wird in Schritt S4 unter Verwendung des
Tagesproduktionsplanes als Basis ein
Fahrzeugkarosseriefertigungsplan aufgestellt, in Schritt S5
eine Fahrzeugkarosserie-Montagereihenfolge erstellt und in
Schritt S6 werden die Fahrzeugkarosserien durch Metallpressen,
Schweißen und andere Arbeitsabläufe zusammengebaut. Bei dem
Schritt des Bestimmens der Fahrzeugkarosserie-Montage
reihenfolge wird eine Gleichverteilung durchgeführt, um
die Fertigungseffizienz zu erhöhen. Während des Montierens der
Fahrzeugkarosserien in Schritt 6 werden außerdem Fahrzeuge, bei
denen Defekte entdeckt werden, zeitweise aus der Montagelinie
entfernt, nachgebessert und wieder zurück in die Montagelinie
eingeführt.
Dann werden in Schritt S7 fertiggestellte Karosserien zeitweise
in einem Rohkarossenspeicher angeordnet. In dem
Rohkarossenspeicher werden dann die fertiggestellten
Karosserien in einer für den Lackierungsprozeß idealen
Reihenfolge neu aufgereiht. Das heißt, die Karosserien werden
derart zusammengruppiert, daß solche, für die die gleiche
Lackfarbe und/oder das gleiche Lackdesign vorgesehen ist,
aufeinanderfolgend durch den Lackierungsprozeß durchgeführt
werden.
Innerhalb des Lackierungsprozesses durchlaufen die Karosserien
zuerst einen Wasserdichtmach- und Unterlackierungsprozeß, und
werden dann in den Farben und/oder Designs gemäß dem
Produktionsplan lackiert. Beim Lackieren von Fahrzeugen ist es
heute übliche Praxis, den Lackierungsprozeß unter Verwendung
von Robotertechnologien durchzuführen. Wegen der hohen Kosten
der Maschinenausrüstung verwenden die meisten
Fahrzeugmontagelinien normalerweise ein einziges Robotersystem.
Infolgedessen müssen die Lackierdüsen gereinigt werde, bevor
eine neue Lackfarbe eingeführt wird. Deshalb wird für die
Karosserien in dem Rohkarossenspeicher oder während des
Lackierungsprozesses, wie oben beschrieben, ein
Farbgruppierungsprozeß derart vorgenommen, daß eine Gruppe von
aufeinanderfolgenden Karosserien mit der gleichen Lackfarbe
lackiert werden kann, um die Häufigkeit, mit der die
Lackierdüsen gereinigt werden müssen, minimiert wird. Ferner
werden bei dem Lackierungsprozeß ebenso wie bei dem
Karosseriemontageprozeß Fahrzeuge, bei denen Defekte gefunden
werden, aus der Montagelinie entfernt, ausgebessert, und dann
in den Montageprozeß zurückgeführt.
Nach dem Lackierungsprozeß in Schritt S8 werden die Fahrzeuge
in einem Farbkarossenspeicher angeordnet. In dem
Farbkarossenspeicher werden die Karosserien in Schritt S9
nochmals neu aufgereiht, so daß sie in einer für den
Ausstattungsprozeß in einer idealen Reihenfolge angeordnet
sind.
Als nächstes werden in Schritt S10 Teile, die von dem Kunden
gewählten Optionen entsprechen, sowie andere Teile der
Endmontage an den Karosserien montiert, so daß der
Ausstattungsprozeß vervollständigt wird.
Bei dem Fahrzeugmontageverfahren gemäß dem Stand der Technik
ist jedoch viel Zeit erforderlich, um die Fahrzeuge in dem
Rohkarossenspeicher und dem Farbkarossenspeicher in einer für
den nachfolgenden Prozeß idealen Reihenfolge neu anzuordnen.
Wenn die Fahrzeuge z. B. nach dem Karosseriemontageprozeß in dem
Rohkarossenspeicher angeordnet sind, erfordert das Anordnen der
Fahrzeugkarosserien in einer neuen Reihenfolge für den
Lackierungsprozeß derart, daß die Fahrzeugkarosserien in
Gruppen zusammengefaßt sind, die die gleiche Lackfarbe und/oder
das gleiche Lackdesign erfordern, sehr viel Zeit. Dadurch wird
die Fertigungseffizienz erheblich reduziert.
Dieses Problem wird durch zwei Einflußfaktoren bewirkt: 1) das
Aufreihen der Fahrzeuge vor der Montage für den
Karosseriemontageprozeß, in dem Rohkarossenspeicher für den
Lackierungsprozeß und in dem Farbkarossenspeicher für den
Ausstattungsprozeß wird jeweils derart ausgeführt, daß für den
jeweiligen Prozeß ideale Bedingungen erzielt werden, jedoch
ohne Erwägungen hinsichtlich des nachfolgenden Prozesses, und
2) kompliziert das Entfernen von defekten Karosserien zur
Ausbesserung der Defekte während des Fahrzeugkarosserie- und
des Lackierungsprozesses zusätzlich die Aufreihung.
Wenn während des Karosseriemontageprozesses und des
Lackierungsprozesses wegen entdeckter Defekte Fahrzeuge aus der
Montagelinie entfernt werden, können, falls nicht schnell der
Defekt behoben und die Karosserie wieder in die Montagelinie
eingeführt wird, oder falls das defekte Fahrzeug das letzte in
der Gruppe (z. B. einer bestimmten Lackfarbe) ist, die Vorteile
der Neu-Aufreihung der Fahrzeuge nicht realisiert werden. Falls
in einer Anzahl aufeinanderfolgender Fahrzeuge Defekte entdeckt
werden, kann dieses Problem ernste Ausmaße annehmen.
Da es nicht praktikabel ist, ausreichend physikalischen Raum
für den Rohkarossenspeicher und den Farbkarossenspeicher zur
Verfügung zu stellen, um vollständig deren Funktion zu erfüllen
(das heißt, eine ausreichende Menge von Karosserien zu halten,
um die Aufgabe des Umordnens zu bewältigen), besteht
schließlich auch eine Grenze, bis zu welchem Umfang die
Karosserien für die nachfolgenden Schritte umgeordnet werden
können. Daher werden die Fahrzeuge häufig langsamer montiert
als die aufgestellten Produktionspläne dies vorsehen.
Mit der Erfindung wird das Problem gelöst, ein
Fahrzeugmontagesteuersystem und -verfahren zu schaffen, bei dem
eine hohe Effizienz erreicht wird, indem der Montageprozeß
dahingehend in ein Gleichgewicht gebracht wird, daß nicht
einige Montageprozesse überlastet sind, wohingegen andere
untätig sind, bei dem gleichzeitig aber ein einfaches
Zurückführen von Fahrzeugen ermöglicht wird, die während des
Montageprozesses aus der Ordnung gekommen sind, um einen
vorgegebenen Produktionsplan einzuhalten.
Erfindungsgemäß wird das Problem mit einem
Fahrzeugmontagesteuerverfahren gemäß den Ansprüchen 1, 13 bzw.
16 und mit einem Fahrzeugmontagesystem gemäß Anspruch 19
gelöst.
Es wird ein Fahrzeugmontagesteuersystem und -verfahren vom Zug-Typ
geschaffen, bei dem zuerst ein Produktionsplan für einen
letzten Montageprozeß, oder einen Ausstattungsprozeß,
aufgestellt wird, und dann unter Verwendung dieses
Produktionsplans als Grundlage ein Produktionsplan für einen
Lackierungsprozeß, und dann derjenige für einen
Fahrzeugkarosseriemontageprozeß aufgestellt werden.
Ferner werden erfindungsgemäß Informationen über das
Fortschreiten der drei Hauptmontageprozesse - den
Karosseriemontageprozeß, den Lackierungsprozeß und den
Ausstattungsprozeß - gegenseitig ausgetauscht, derart daß eine
dynamische Montageprozeß-Umspezifizierung durchgeführt wird, bei
der Arbeitsreihenfolgen für jeden der Prozesse fortlaufend
derart angepaßt werden, daß sie an den Gesamtmontageprozeß
angepaßt werden.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Flußdiagramm, aus der Konzepte eines
erfindungsgemäßen Fahrzeugmontageprozesses vom Zug-Typ
ersichtlich sind;
Fig. 2A eine Tabelle, in der Beispiele von Auftragsnummern mit
Karosserietyp, Lackfarbe und Ausstattungsoption dargestellt
sind;
Fig. 2B eine Tabelle, aus der Beispiele für die Zuordnung von
Fahrzeugidentifikationsnummern zu Karosserietypen ersichtlich
sind;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, aus dem ein
Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren vom Zug-Typ gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist;
Fig. 4 ein Flußdiagramm, aus dem eine Abfolge von
Fertigungsprozessen für das erfindungsgemäße
Fahrzeugmontagelinien-Steuersystem vom Zug-Typ ersichtlich ist;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Fahrzeugmontageverfahrens gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen
Systems, bei dem das aus Fig. 5 ersichtliche
Fahrzeugmontageverfahren ausgeführt wird;
Fig. 7 Tabellen, aus denen das erfindungsgemäße
Umspezifizierungsverfahren ersichtlich ist;
Fig. 8 eine Tabelle aus der Produktivitätsverbesserungen
ersichtlich sind, die durch Verwendung des erfindungsgemäßen
Fahrzeugmontagelinien-Steuersystems erreicht werden;
Fig. 9 ein Flußdiagram eines Fahrzeugmontageverfahrens gemäß
dem Stand der Technik;
Fig. 10 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugmontagesystems
gemäß dem Stand der Technik, bei dem das aus Fig. 9
ersichtliche Verfahren ausgeführt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Zunächst werden zum besseren Verstehen des erfindungsgemäßen
Fahrzeugmontageliniensteuersystems vom Zug-Typ einige
grundsätzliche Konzepte erläutert.
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Das erfindungsgemäße
Fahrzeugmontageliniensteuersystem vom Zug-Typ und das
erfindungsgemäße Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren vom Zug-Typ
begreifen alle vorhergehenden und nachfolgenden
Fertigungsprozesse jeweils als Zulieferer bzw. als Kunden.
D.h., falls ein Kunde, also ein nachfolgender Prozeß eine
Bestellung aufgibt, kommt ein Zulieferer, also ein
vorhergehender Prozeß der Bestellung nach, indem eine
Fertigungsabfolge ausgeführt wird. Dieses Verfahren,
Bestellungen aufzugeben und zu erfüllen, wird laufend zwischen
allen Fertigungslinien über den gesamten erfindungsgemäßen
Montageprozeß hinweg verwirklicht, wodurch die
Fertigungseffizienz und die Wahrscheinlichkeit,
Produktionsvorgabepläne einzuhalten, erhöht werden. Somit
unterscheiden sich das erfindungsgemäße
Montageliniensteuersystem und -verfahren vollständig von den
Verfahren vom Schub-Typ gemäß dem Stand der Technik.
Üblicherweise ist zwischen vorangehenden und nachfolgenden
Prozessen ein Puffer vorgesehen. Gemäß dem Stand der Technik
wirkt der Puffer als ein zwischenzeitlicher Speicher und eine
Neu-Aufreihungs-Zone vor dem nachfolgenden Prozeß (d. h. der
Rohkarossenspeicher zwischen der Fahrzeugkarosserielinie und
der Lackierungslinie und der Farbkarossenspeicher zwischen der
Lackierungslinie und der Ausstattungslinie). Erfindungsgemäß
erfüllt der Speicher diese beiden Funktionen gemäß dem Stand
der Technik zusätzlich zu dem Detektieren der Entwicklung des
Montageprozesses in den vorangehenden und den nachfolgenden
Prozessen.
Falls die Zulieferung von Fahrzeugkarosserien durch einen
vorangehenden Prozeß von der durch einen nachfolgenden Prozeß
bestellten abweicht, reiht der Puffer die Fahrzeuge neu in
einer von dem nachfolgenden Prozeß angeforderte Reihenfolge
auf. Dabei führt der Puffer die Neu-Aufreihungs-Funktion
innerhalb eines vorgegebenen Umfangs von Fahrzeugen aus. In
einer kleinen Fabrikation kann der vorgegebene Umfang z. B. auf
fünf Fahrzeuge festgesetzt werden, wohingegen der Umfang in
einer großen Fabrikation auf sechzig Fahrzeuge festgesetzt
werden kann. Dieser Umfang der Anzahl der zu bearbeitenden
Fahrzeuge wird als ein Stapel bezeichnet.
Erfindungsgemäß sind ein Farbkarossenspeicher-Stapel und ein
Rohkarossenspeicher-Stapel vorgesehen, wobei der
Farbkarossenspeicher-Stapel für einen als Puffer zwischen einer
Ausstattungslinie und einer Lackierungslinie wirkenden
Farbkarossenspeicher (PBS) und der Rohkarossenspeicher-Stapel
für einen als Puffer zwischen einer Lackierungslinie und einer
Fahrzeugkarosserielinie wirkenden Rohkarossenspeicher (WPS)
vorgesehen ist. Die Größe des Farbkarossenspeicher-Stapels wird
von der Größe des Farbkarossenspeicher bestimmt, wobei
Unterschiede bei den Geschwindigkeiten, mit denen die Prozesse
in der dem Farbkarossenspeicher vorangehenden und oder dem
Farbkarossenspeicher nachfolgenden Linie vollendet werden,
berücksichtigt werden, und wie sehr Fahrzeuge in der
vorangehenden Linie hinsichtlich der Reihenfolge
durcheinandergebracht werden. Eine Größe des
Rohkarossenspeicher-Stapels wird unter Berücksichtigung
derselben Kriterien bestimmt. Da jedoch der
Farbkarossenspeicher-Stapel in der Montagelinie weiter am Ende
angeordnet ist, wo die Fahrzeugkarosserien stärker in Unordnung
sind, ist der Farbkarossenspeicher-Stapel normalerweise größer
als der Rohkarossenspeicher-Stapel, vorzugsweise beträgt die
Größe ein Mehrfaches der Größe des Rohkarossenspeicher-Stapels,
damit die Fahrzeugreihenfolge einfacher wieder eingestellt
werden kann. Aufgrund des erfindungsgemäßen Vorsehens
derartiger Stapel-Einheiten, wird ein realistischer und
wirkungsvoller Ansatz unternommen, Fahrzeuge in dem
Farbkarossenspeicher und dem Rohkarossenspeicher wieder
aufzureihen.
Es wird nun auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen, in denen
Tabellen gezeigt sind, aus denen ein erfindungsgemäßes
dynamisches Umspezifizierungskonzept ersichtlich ist. Während
der Montage erhalten die Fahrzeuge üblicherweise eine
Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN) und eine Auftragsnummer
(ORD) von einem Fertigungssystem, um ein bestimmtes Fahrzeug
einer bestimmten Bestellung eines Kunden zuzuordnen. Aus Fig. 2A
ist eine Tabelle hypothetischer Auftragsnummern ersichtlich,
wohingegen aus Fig. 2B eine Tabelle hypothetischer
Fahrzeugidentifikationsnummer ersichtlich ist.
Üblicherweise ist eine Auftragsnummer einer
Fahrzeugidentifikationsnummer zugeordnet. Falls die
Auftragsnummer 01 der Fahrzeugidentifikationsnummer 1
zugeordnet ist und während des Montageprozesses ein Problem bei
dem Fahrzeug mit der Fahrzeugidentifikationsnummer 1 auftritt,
wird es problematisch, die Auftragsnummer 01 wie geplant
fertigzustellen. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen
dynamischen Umspezifizierungsverfahrens werden jedoch
Fertigstellungsfristen für Auftragsnummern dahingehend
berücksichtigt, daß die Aufreihung der Fahrzeuge in den Puffern
beeinflußt wird. D.h., erfindungsgemäß schließt die Neu-Auf
reihung der Fahrzeuge das Austauschen von Auftragsnummern
zwischen gleichen Fahrzeugen zum Vorbereiten der Reihenfolge
der Fahrzeuge für die nachfolgende Linie mit ein.
Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, aus der eine
Prinzipdarstellung des Fahrzeugmontageliniensteuersystem vom
Zug-Typ gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ersichtlich ist. Das erfindungsgemäße
Fahrzeugmontageliniensteuersystem vom Zug-Typ weist ein
Hostcomputersystem 100, das an Organisations-, Produktions- und
Vertriebsrechnernetze angeschlossen ist und diese steuert, ein
Produktionsmanagementsteuersystem 200, das alle
Fertigungsprozesse steuert, ein Ausstattungslinien-Unter
steuersystem 210, ein Lackierungslinien-Untersteuersystem
220, ein Fahrzeugkarosserielinien-Untersteuersystem 230, ein
Zufuhr-Reihenfolge-Untersteuersystem 231, eine
Fahrzeugkarosserielinie 232, eine Lackierungslinie 234, eine
Ausstattungslinie 213, ein dynamisches Farben-Umspezi
fizierungs-Steuersystem 221, einen Rohkarossenspeicher
222, ein Unterlackierungs-Steuersystem 223, ein
Farbengruppierungs-Steuersystem 224 und ein dynamisches
Ausstattungs-Umspezifizierungssteuersystem 211.
Das Hostcomputersystem 100 empfängt Bestellungen von dem
Organisations- und dem Vertriebsnetzwerk und stellt dann
entsprechend den empfangenen Bestellungen Tages- und
Wochenproduktionspläne auf.
Das Produktionsmanagement-Steuersystem 200 stellt den von dem
Hostcomputersystem 100 aufgestellten Tages- und
Wochenproduktionsplänen entsprechende detaillierte
Produktionspläne auf, steuert das Ausstattungslinien-Unter
steuersystem 210, das Lackierungslinien-Untersteuersystem
220 und das Karosserielinien-Untersteuersystem 230 und empfängt
Informationen über die Produktionsfortschritte jedes der drei
Hauptmontageprozesse - Fahrzeugkarosserie, Lackierung und
Ausstattung - von dem Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210,
dem Lackierungslinien-Untersteuersystem 220 und dem
Karosserielinien-Untersteuersystem 230.
Das Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210 schafft unter
Verwendung des von dem Produktionsmanagement-Steuersystem 200
aufgestellten detaillierten Produktionsplanes einen
Fertigungsreihenfolgeplan für die Ausstattungsmontage gemäß dem
Fahrzeugtyp und den Bauteiloptionen. Falls Probleme auftreten,
die eine Behinderung für die Fertigung darstellen, wie
Fehlfunktionen der Produktionsausrüstung oder Defekte, die in
Fahrzeugen entdeckt werden, die die Montage in der
Fahrzeugkarosserielinie 232 oder der Lackierungslinie 234
durchlaufen, werden hier entsprechende Informationen von dem
Karosserielinien-Untersteuersystem 230 und dem
Lackierungslinien-Untersteuersystem 220 empfangen, so daß das
Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210 den
Fertigungsreihenfolgeplan für die Ausstattungsmontage neu
aufstellt.
Das Lackierungslinien-Untersteuersystem 220 stellt einen
Fertigungsreihenfolgeplan für den Lackierungsprozeß gemäß dem
Fahrzeugtyp, Bestellungen etc. derart auf, daß dieser auf den
von dem Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210 aufgestellten
Fertigungsreihenfolgeplan für die Ausstattungsmontage
abgestimmt ist. Ferner steuert das Lackierungs
linien-Untersteuersystem 220 die in der Lackierungslinie 234
ausgeführten Prozesse.
Das Karosserielinien-Untersteuersystem 230 stellt unter
Berücksichtigung des von dem Lackierungslinien-Unter
steuersystem 220 erzeugten Fertigungsreihenfolgeplans
einen Fertigungsreihenfolgeplan für die Karosseriemontage auf.
Wie oben beschrieben, werden die Produktionspläne beginnend mit
dem letzten Prozeß, oder dem Ausstattungsprozeß, durch das
Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210, dann unter dessen
Verwendung als Grundlage durch das Lackierungs
linien-Untersteuersystem 220 und schließlich durch das
Karosserielinien-Untersteuersystem 230 aufgestellt. Ferner sind
in jedem der Produktionspläne Stapel vorgesehen, wobei die
Größe der Stapel durch die Gesamtgröße der Montagelinie
bestimmt sind.
Das Zufuhrreihenfolge-Untersteuersystem 231 bestimmt eine
Reihenfolge, in der die Fahrzeuge über die
Fahrzeugkarosserielinie 232 entsprechend der Steuerung des
Karosserielinien-Untersteuersystems 230 zugeführt werden.
In der Fahrzeugkarosserielinie 232 wird Metall gepreßt und das
gepreßte Metall wird geschweißt, so daß entsprechend der
Steuerung des Zufuhrreihenfolge-Untersteuersystems 231
Fahrzeugkarosserien zusammenmontiert werden. Falls während
dieses Prozesses Defekte detektiert werden, werden die
Fahrzeugkarosserien oder Teile davon von der
Fahrzeugkarosserielinie 232 entfernt, die Defekte werden
behoben und dann werden die Teile oder die Karosserien in einer
geeigneten Reihenfolge wieder in die Fahrzeugkarosserielinie
eingeschleust.
Fertiggestellte Fahrzeugkarosserien treten von der
Fahrzeugkarosserielinie 232 in den Rohkarossenspeicher 222 ein,
wo die Fahrzeugkarosserien zwischenzeitlich bleiben, und neu
aufgereiht werden in einer für die Lackierungslinie 234
geeigneten Reihenfolge. D.h. das dynamische Farben-Umspe
zifizierungs-Steuersystem 221 reiht die
Fahrzeugkarosserien, die in der Fahrzeugkarosserielinie 232
infolge des Entnehmens zum Beheben von Defekten
durcheinandergebracht worden sind, wieder auf.
Als nächstes treten die Fahrzeugkarosserien in die
Lackierungslinie 234 ein und erhalten Wasserschutz- und
Unterbodenschutzlack mittels Steuerung von dem
Unterlackierungs-Steuersystem 223. Dann werden sie mittels des
dynamischen Farben-Umspezifizierungs-Steuersystems 221 mit
Abständen zwischen den Gruppen in geeigneten Einheiten von
Fahrzeugkarosserien gruppiert, die die gleiche Lackfarbe
und/oder das gleiche Design erhalten. Die Fahrzeugkarosserien
werden anschließend in der Lackierungslinie 234 lackiert.
Nach dem Lackierungsprozeß treten lackierte Fahrzeuge in den
Farbkarossenspeicher 212 ein. Dort reiht das dynamische
Ausstattungs-Umspezifizierungs-Steuersystem 211 die Fahrzeuge,
die in der Lackierungslinie 234 infolge des Entnehmens zum
Beheben von Defekten durcheinandergebracht worden sind, in
einer für die Ausstattungslinie 213 geeigneten und in dem
Produktionsplan vorgesehenen Reihenfolge wieder auf. Als
nächstes treten die Fahrzeuge in die Ausstattungslinie 213 ein,
in der von dem Verbraucher als Optionen gewählte Teile an den
Fahrzeugkarosserien montiert werden, wodurch der
Fahrzeugmontageprozeß vervollständigt wird.
Bevor Fahrzeuge in den Rohkarossenspeicher 222 eintreten,
tauschen das Karosserielinien-Untersteuersystem 230 und das
Lackierungslinien-Untersteuersystem 220 detaillierte
Informationen aus, die verwendet werden, um die Fahrzeuge, die
in der Fahrzeugkarosserielinie 232 infolge detektierter Defekte
und infolge mechanischer Probleme beim Montageprozeß
durcheinandergebracht worden sind, in einer für die
Lackierungslinie 234 geeigneten Reihenfolge neu aufzureihen.
Hierbei werden die Fahrzeuge nicht physikalisch in eine
Reihenfolge für die Lackierungslinie 234 bewegt, sondern es
werden vielmehr mittels des dynamischen
Umspezifizierungsverfahrens Auftragsnummern der Fahrzeuge auf
Fahrzeuge mit passenden Spezifikationen umgewechselt. D.h.,
Fahrzeuge werden mit neuen Auftragsnummern umgekennzeichnet
bzw. umspezifiziert, so daß der Produktionsplan
aufrechterhalten werden kann.
Bevor die Fahrzeuge in den Farbkarossenspeicher 212 eintreten,
tauschen in ähnlicher Weise das Lackierungslinien-Unter
steuersystem 220 und das Ausstattungslinien-Unter
steuersystem 210 detaillierte Informationen aus, die
verwendet werden, um die Fahrzeuge, die in der Lackierungslinie
234 infolge detektierter Defekte und infolge mechanischer
Probleme beim Montageprozeß durcheinandergebracht worden sind,
in einer für die Ausstattungslinie 213 geeigneten Reihenfolge
neu aufzureihen. Wie oben werden mittels des dynamischen
Umspezifizierungsverfahrens einige der Fahrzeuge derart neu
gekennzeichnet bzw. umspezifiziert, daß Auftragsnummern
zwischen Fahrzeugen mit den gleichen Spezifikationen
ausgetauscht werden, wodurch es erreicht wird, daß Fahrzeuge
gemäß dem Produktionsplan fertigmontiert werden können.
Es folgt eine Zusammenfassung der Aufstellung des
Fertigungsreihenfolgeplans und der Ausführung der
Montageprozesse für das erfindungsgemäße
Fahrzeugmontageliniensteuersystem vom Zug-Typ. Zuerst werden
detaillierte Informationen der zu fertigenden Fahrzeuge
ausgewertet. Dann wird der Produktionsplan für den letzten
Fertigungsprozeß, oder die Ausstattungslinie, aufgestellt.
Unter Verwendung dieses Produktionsplanes als Grundlage wird
der Produktionsplan für die Lackierungslinie aufgestellt, dann
wird der Produktionsplan für die Fahrzeugkarosserielinie
bestimmt. Auf diese Weise wird ein täglicher Produktionsplan
erstellt, gemäß dem die Fahrzeuge montiert werden. Nach den
Fahrzeugkarosserie- und den Lackierungsprozessen werden die
Fahrzeuge unter Anwendung des dynamischen
Umspezifizierungsverfahrens für den jeweils nachfolgenden
Prozeß neu aufgereiht.
Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen, die ein Flußdiagramm zeigt,
aus dem eine Abfolge von Fertigungsprozessen für das
erfindungsgemäße Fahrzeugmontagelinien-Steuersystem vom Zug-Typ
ersichtlich ist. Zuerst gliedert das Hostcomputersystem 100 in
Schritt S101 Fahrzeugbestellungen betreffende Informationen,
die von verschiedenen Computernetzwerken empfangen werden, ein
und erstellt eine Tabelle, welche Teile erforderlich sind, um
Fahrzeuge entsprechend den Fahrzeugbestellungen einer
vorbestimmten Zeitspanne, z. B. einem Tag oder einer Woche,
zusammenmontieren zu können. Als nächstes wird in Schritt S102
eine Kodierung von Veränderungen bei den Teilen infolge von
Lieferungen und Verbrauch davon bestimmt.
Danach wird in Schritt S103 eine Liste von Ausgangsteilen und -mate
rialien erstellt, in Schritt S104 wird ein spezielles
Steuerprogramm für den Fertigungsprozeß eingegeben und, nachdem
in Schritt S105 technische Spezifikationen registriert worden
sind, wird bestimmt, falls in Schritt S106 Änderungen der
technischen Spezifikationen zu erfolgen haben.
Unter Verwendung der in Schritt S101 erstellten Tabelle für die
benötigten Teile wird in Schritt S107 ein Entwurf für eine
Spezifikationstabelle erstellt, in Schritt S108 eine Tabelle
für verschiedene andere Einflußfaktoren, wie z. B. für einzelne
Länder, Modelle, Optionen erforderliche Spezifikationen,
erstellt und in Schritt S109 eine endgültige
Spezifikationstabelle erstellt und zu jedem der Untersysteme
übermittelt Ferner werden in Schritt S110 Informationen, die
den Zeitablauf der Montage gemäß der endgültigen
Spezifikationstabelle betreffen, in jedes der Untersysteme
eingegeben.
Als nächstes wird in Schritt S111 unter Verwendung der
endgültigen Spezifikationstabelle als Grundlage eine
Produktionsspezifikationstabelle aufgestellt, diese wird
kodiert und dann als Basisdaten der Arbeitsreihenfolge für jede
Fertigungslinie bereitgestellt.
Danach bestimmt in Schritt S112 das Hostcomputersystem 100
spezielle Konstruktionen entsprechend dem Fahrzeugtyp, Optionen
etc. sowie Lackfarben und Muster für die Fahrzeuge. In Schritt
S113 wird der zeitliche Ablauf dafür bestimmt, daß eine neu
entwickelte Lackfarbe oder ein Muster in den Montageprozeß
implementiert wird.
In Schritt S114 klassiert dann der Hostcomputersystem 100 die
Fahrzeuge gemäß Fahrzeugtyp, Optionen etc. und weist jedem
Fahrzeug eine Optionskombinationsnummer zu. Danach werden die
Modellspezifikationstabelle aus Schritt S108, die
Produktionsspezifikationstabelle aus Schritt S111 und in den
Schritten S112 und S113 bestimmte spezifische
Fahrzeugkonstruktionen und Farben zusammengefaßt und
ausgewertet, und in Schritt S115 wird eine Arbeitsreihenfolge
erstellt, die während der laufenden Fertigungsprozesse als
Leitlinie dient. Unter Verwendung der Arbeitsreihenfolge als
Grundlage werden in Schritt S116 detaillierte Spezifikationen
für die gesamte Montagelinie bestimmt.
Dann werden in Schritt S117 Informationen über die erstellte
Arbeitsreihenfolge gespeichert. Dann werden in Schritt S118
ebenfalls Informationen über die detaillierten Spezifikationen
für die Montagelinie gespeichert. In Schritt S119 wird dann
unter Verwendung dieser Informationen ein Tagesproduktionsplan
erstellt und an das Produktionsmanagement-Steuersystem 200
übertragen.
Das Produktionsmanagement-Steuersystem 200 erstellt unter
Verwendung des Tagesproduktionsplanes eine
Fertigungsreihenfolge. Im einzelnen wird in Schritt S120 ein
Entwurf für eine Fertigungsreihenfolge erstellt, wobei nur
Fertigungsreihenfolgen für die Fahrzeugkarosserielinie 232 und
die Ausstattungslinie 213 berücksichtigt werden. Nach dem
Analysieren des Entwurfs in Schritt S121 mit Erwägungen
hinsichtlich der Gleichverteilung in der
Fahrzeugkarosserielinie 232 und in der Ausstattungslinie 213
und hinsichtlich der Farbgruppierung für die Lackierungslinie
234, so daß die tatsächlichen Fertigungsprozesse angeglichen
werden, wird ein Fertigungsreihenfolgeplan für die
Ausstattungslinie 213 an das Ausstattungs
linien-Untersteuersystem 210 gesendet.
Das Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210 wertet den
empfangenen Ausstattungslinien-Fertigungsreihenfolgeplan aus
und erstellt in Schritt S122 einen Fertigungsreihenfolgeentwurf
und bestimmt dann in Schritt S123 für die Ausstattungslinie
geeignete Größen der Farbkarossenspeicher-Stapel und Abstände
zwischen diesen.
Als nächstes wird in Schritt S124 für die Ausstattungsoptionen
ein Gleichverteilen auf die oben bestimmten Stapelgrößen
ausgeführt, in Schritt S125 wird ein tatsächlicher
Ausstattungsfertigungsreihenfolgeplan aufgestellt und dann wird
dieser an das Lackierungslinien-Untersteuersystem 220
übertragen. Dort wird der Ausstattungsfertigungsreihenfolgeplan
gemäß den Größen der Farbkarossenspeicher-Stapel aufgestellt.
Nach dem obigen Schritt führt das Lackierungslinien-Unter
steuersystem 220 in Schritt S126 ein Gleichverteilen gemäß
Fahrzeugkarosserietyp und eine Farbgruppierung durch. Als
nächstes wird in Schritt S127 ein Entwurf für die
Lackierungslinienfertigung formuliert und in Schritt S128
werden unter dessen Verwendung als Grundlage unter
Berücksichtigung der Rohkarossenspeicher-Fertigungskapazität
Größen für die Rohkarossenspeicher-Stapel aufgestellt. Hierbei
ist wie oben angesprochen die Rohkarossenspeicher-Stapel-Größe
geringer als die Farbkarossenspeicher-Stapel-Größe, wobei die
Farbkarossenspeicher-Stapel-Größe bevorzugt ein Mehrfaches der
Rohkarossenspeicher-Stapel-Größe aufweist, um ein einfacheres
Wiederanpassen zu ermöglichen. Nach dem Bestimmen der
Rohkarossenspeicher-Stapel-Größe wird in Schritt S129 im Rahmen
der vorgegebenen Stapelgröße die Farbgruppierung bestimmt und
in Schritt S130 wird ein tatsächlicher Lackierungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan aufgestellt. Danach wird dieser zu
dem Karosserielinien-Untersteuersystem 230 übertragen.
Das Karosserielinien-Untersteuersystem 230 führt dann in
Schritt S131 eine Gleichverteilung gemäß dem
Fahrzeugkarosserietyp innerhalb der Rohkarossen
speicher-Stapelgrößen aus und stellt in Schritt S132 einen
Fahrzeugkarosserielinien-Fertigungsreihenfolgeplan auf. Als
nächstes wird in Schritt S133 der Fahrzeugkarosserielinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan zu dem Zufuhrreihenfolge-Unter
steuersystem 231 übertragen und es wird ein Befehl
übermittelt, den Fertigungsprozeß zu beginnen.
Nach Schritt S133 wird in Schritt S134 die Fertigung
durchgeführt. Während der Fertigung werden Untersysteme für die
jeweiligen Fertigungslinien ausgetauscht und zu dem
Produktionsmanagement-Steuersystem 200 übertragen, derart daß
in Schritt S135 von dem Produktionsmanagement-Steuersystem 200
Änderungen für den gesamten Fertigungsprozeß durchgeführt
werden können.
Schließlich überträgt das Produktionsmanagement-Steuersystem
200 in Schritt S136 den gesamten Fertigungsprozeß betreffende
Informationen zu dem Hostcomputersystem 100, derart daß die
Zulieferbedingungen für Teile und Materialien überprüft werden
können.
Es wird auf Fig. 5 und 6 Bezug genommen, aus denen ein
Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrzeugmontageverfahrens
bzw. eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Systems
ersichtlich sind, bei dem das aus Fig. 5 ersichtliche
Fahrzeugmontageverfahren ausgeführt wird. Unterschiede zwischen
dem erfindungsgemäßen Fahrzeugmontageverfahren bzw.
Fahrzeugmontagesystem und einem Fahrzeugmontageverfahren bzw.
einem Fahrzeugmontagesystem gemäß dem Stand der Technik können
leicht aus den Fig. 9 und 10 entnommen werden.
Die Aufstellung der Produktionspläne und die Ausführung der
Gleichverteilungs- und Farbgruppierungsabläufe werden
nachfolgend beschrieben. Wenn die Reihenfolge, in der die
Fahrzeuge einer der Fertigungslinien zugeführt werden, bestimmt
wird, wird entweder eine Gleichverteilung ausgeführt, bei der
die Fahrzeuge abwechselnd nach Typen oder in einem wiederholten
Muster A, B, C, A, B, C, A . . ., angeordnet werden oder eine
Gruppierung wird angewandt, wobei Fahrzeuge in einem
vorbestimmten Muster gleicher und ungleicher Fahrzeugtypen,
z. B. A, A, A, B, B, B . . . Fahrzeugtypen gruppiert sind.
Falls entschieden ist, daß eine Anzahl von N Fahrzeugen
montiert werden soll, wird die Gleichverteilung unter
Verwendung der nachfolgenden Formel zum Bestimmen der
Zuführreihenfolge der einzelnen Fahrzeuge durchgeführt.
Zunächst werden die folgenden Symbole bestimmt:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten (z. B. würde die Verwendung von Varianten vom Typ a, vom Typ b und vom Typ c bedeuten, daß L gleich 3 ist),
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) ist ein Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben; wenn das Fahrzeug i die Spezifikation Lj aufweist, ist der Wert von A(i,j) gleich 1, sonst gleich 0; wenn z. B. i das Auto Nummer 3 ist und die Optionen der Spezifikation 3 aufweist, ist A(3,3)=1, weist das Auto Nummer 3 diese Spezifikation nicht auf, ist A(3,3)=0,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten (z. B. würde die Verwendung von Varianten vom Typ a, vom Typ b und vom Typ c bedeuten, daß L gleich 3 ist),
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) ist ein Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben; wenn das Fahrzeug i die Spezifikation Lj aufweist, ist der Wert von A(i,j) gleich 1, sonst gleich 0; wenn z. B. i das Auto Nummer 3 ist und die Optionen der Spezifikation 3 aufweist, ist A(3,3)=1, weist das Auto Nummer 3 diese Spezifikation nicht auf, ist A(3,3)=0,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
K ist die Frequenz für die Reihenfolge-Berechnung,
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ist die Menge von Fahrzeugen, für die das Zuführen in die
Montagelinie noch nicht bestimmt worden ist,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1 und es wird das Fahrzeug i, das die folgende
Bedingung erfüllt, herausgesucht:
Minimiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2.
Unter Anwendung dieser Formel wird ein Fahrzeug mit der
Fahrzeugnummer i der k Reihenfolge zugeführt.
Wenn entschieden worden ist, daß eine Anzahl von N Fahrzeugen
zu montieren ist, wird die Zuführreihenfolge für die
Lackierungslinie 234 unter Anwendung der nachfolgenden
Farbgruppierungs-Formel bestimmt.
L ist die Vielfalt der zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j): Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation LJ entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist aus der Anzahl von N Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die zu gruppierende Spezifikation Lj erfüllt, d. h.
Lj sind die zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j): Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation LJ entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist aus der Anzahl von N Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die zu gruppierende Spezifikation Lj erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden
Spezifikation Lj, die bis zur Iteration k zugeführt werden,
d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j).
Die übrigen Symbole werden identisch zu denen der Formel für
die Gleichverteilung verwendet und es wird ein Fahrzeug i
herausgesucht, das die folgende Bedingung erfüllt.
Maximiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {fQ(k-1,j) + A(i,j)} - k)2.
Unter Verwendung der obigen Formel wird die Montagereihenfolge
derart bestimmt, daß das Fahrzeug mit der Nummer i der
Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
Die Bestimmung der Montagereihenfolge unter Verwendung der
obigen Gleichverteilungs- und Gruppierungsformeln läuft
einander zuwiderlaufend ab. Falls die Fertigungsreihenfolge nur
auf der Grundlage von Gleichverteilung bestimmt wird, nimmt die
Fertigungseffizienz für den Teil der Fertigungslinie ab, für
den Gruppierung benötigt wird, und umgekehrt. Daher wird eine
neue Formel benötigt, die einen Abgleich zwischen den obigen
Formeln für Gleichverteilung und Gruppierung schafft.
Wenn bestimmt ist, daß eine Anzahl von N Fahrzeugen montiert
werden soll, wird eine Formel verwendet, die eine Kombination
aus der Gleichverteilungsformel und der Gruppierungsformel ist,
d. h. die neue Formel kombiniert die beiden bestehenden Formeln,
die Gleichverteilung und Gruppierung ausführen, soweit wie
möglich.
Zunächst werden die folgenden Symbole definiert:
L ist die Anzahl von Variationen, die gleichzuverteilende Spezifikationen und zu gruppierende Spezifikationen kombinieren,
die verbleibenden Bedingungen sind dieselben wie bei den obigen Gleichverteilungs- und Gruppierungsformeln und die folgende Bedingung wird befriedigt um das Fahrzeug i der Fertigung zuzuführen:
L ist die Anzahl von Variationen, die gleichzuverteilende Spezifikationen und zu gruppierende Spezifikationen kombinieren,
die verbleibenden Bedingungen sind dieselben wie bei den obigen Gleichverteilungs- und Gruppierungsformeln und die folgende Bedingung wird befriedigt um das Fahrzeug i der Fertigung zuzuführen:
Minimiere ΣL j=1 δj × ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2.
Unter Verwendung der obigen Formel wird der Montageprozeß
derart bestimmt, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an
der k-ten Stelle zugeführt wird. In der obigen Formel ist δj
der gewichtete Wert, der der Spezifikation j gegeben ist. Wenn
Gleichverteilung und Gruppierung einander entgegengesetzt
laufen und für das Fahrzeug i zu einer Zufallsposition der
Reihenfolge führen, wird bestimmt, ob Gleichverteilung oder
Gruppierung derart gewichtet werden sollen, daß die Werte
unterschiedlich sind. Falls dabei Gleichverteilung
übergewichtet wird, ist δj<0, falls Gruppierung übergewichtet
wird, ist δj<0.
Zum Beispiel wird während des Aufstellens des Produktionsplanes
in Fig. 4 die oben erwähnte kombinierte Formel verwendet, da
die Reihenfolge derart aufgestellt werden muß, daß in Schritt
S124 sowohl Gleichverteilung als auch Gruppierung verwirklicht
werden. Da in Schritt S124 die Gleichverteilung für die
Ausstattungsoptionen auf vorbestimmte Stapelgrößen durchgeführt
wird, wird für diesen Schritt die Gleichverteilungsformel
verwendet und für den Schritt S129 wird die Gruppierungsformel
verwendet, wodurch die Montagereihenfolge bestimmt wird.
Nachdem durch den oben beschriebenen Vorgang der
Produktionsplan aufgestellt ist, wird die Fahrzeugproduktion
begonnen. Häufig kann jedoch dem Produktionsplan nicht genau
gefolgt werden, wenn bei dem Fertigungsprozeß Probleme, wie
unzureichende Teilezufuhr, Fehlfunktionen in der
Montagemaschinerie und Defekte bei den montierten Fahrzeugen,
auftreten. In dem letzten Fall werden die Fahrzeuge
zwischenzeitlich aus der Montagelinie entfernt, damit sie
gerichtet und wieder in die Montagelinie zurückgeführt werden
können. Infolgedessen sind die zwischenzeitlich entfernten
Fahrzeugkarosserien nicht mehr in der ursprünglichen
Reihenfolge. Obwohl die Fahrzeugkarosserien in den Puffern zu
einem gewissen Grad umplaziert werden können, ist es dann nicht
möglich, die durcheinandergebrachte Reihenfolge der Fahrzeuge
in den Puffern wieder vollständig zu korrigieren, da das
Problem des Entfernens und Zurückführens in jeder
Fertigungslinie mehrfach auftritt.
Erfindungsgemäß wird das dynamische Umspezifizierungsverfahren
verwendet, um die durcheinandergebrachte Reihenfolge der
Fahrzeuge auszuwerten, die Fahrzeuge dann durch Austauschen von
Auftragsnummern dieser neu zu kennzeichnen, derart daß die
Reihenfolge der Fahrzeuge vollständig wiederhergestellt werden
kann, und die Fahrzeuge neu in Stapel in eine Reihenfolge zu
bringen, die für den nachfolgenden Prozeß ideal ist.
Es wird auf Fig. 7 Bezug genommen, in der Tabellen gezeigt
sind, aus denen das erfindungsgemäße Umspezifizierungsverfahren
ersichtlich ist. Um das Verfahren einfacher erklären zu können,
wird bei den Tabellen angenommen, daß die Größe des Stapels
fünf Fahrzeuge beträgt und daß die Stapelgrößen für den
Farbkarossenspeicher 212 und den Rohkarossenspeicher 222
dieselben sind. Wie oben beschrieben hat der
Farbkarossenspeicher-Stapel normalerweise eine Größe, die ein
Mehrfaches der Größe des Rohkarossenspeicher-Stapels beträgt,
und in großen Montagelinien eine Größe, die ein Vielfaches der
Größe des Rohkarossenspeicher-Stapels beträgt.
Tabelle a aus Fig. 7 ist eine von dem Ausstattungs
linien-Untersteuersystem 210 für die Prozeßreihenfolge der
Ausstattungslinie 213 unter Berücksichtigung von
Gleichverteilung, Gruppierung, gewichteten Werten, etc. der
Fertigungslinie aufgestellte Tabelle. Wenn gewichtete Werte für
die Fahrzeugkarosserielinie 232, die Lackierungslinie 234 oder
die Ausstattungslinie 213 existieren, entsprechen die
Fahrzeugidentifikationsnummern (VIN) Auftragsnummern (ORD)
derart wie z. B. in der Tabelle a der Fig. 7 gezeigt ist.
Das Produktionsmanagement-Steuersystem 220 bestimmt, nachdem
der obige Prozeßreihenfolgeplan empfangen worden ist, eine
Prozeßreihenfolge für die Lackierungslinie 234. Da der von dem
Ausstattungslinien-Untersteuersystem 210 aufgestellte Plan mit
dem Gruppierungsprozeß der Lackierungslinie 234 zusammenpaßt,
liegt keine Veränderung der Zuordnung der Auftragsnummern (ORD)
zu den Fahrzeugidentifikationsnummern (VIN) vor, wie aus der
Tabelle b von Fig. 7 ersichtlich ist.
Nachdem der obige Fertigungsreihenfolgeplan von dem
Lackierungslinien-Untersteuersystem 220 empfangen worden ist,
stellt das Karosserielinien-Untersteuersystem 230 einen
Fertigungsreihenfolgeplan ohne Berücksichtigung der
Auftragsnummern auf. Im vorliegenden Fall wird der
ursprüngliche Reihenfolgeplan aufrechterhalten, da die
Karosseriereihenfolge einem gleichverteilten Zustand
entspricht.
Mittels der oben aufgestellten Reihenfolge führt das
Zufuhrreihenfolge-Untersteuersystem 231 die Steuerung für die
Zuführung von Fahrzeugkarosserien zu der Karosserielinie 232 in
der Reihenfolge der Fahrzeugidentifikationsnummern 121, 122,
123, 124 und 125 aus. Falls in der Montagelinie keine Probleme
auftreten, werden die Montageprozesse durchgeführt wie geplant.
Falls jedoch während des Fertigungsprozesses in den Fahrzeugen
Defekte gefunden werden, wird die geplante Reihenfolge
durcheinandergebracht. Falls in dem Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 122 ein Defekt entdeckt wird,
wird wegen der zum Beheben des Defektes erforderlichen Zeit das
Fahrzeug mit der Fahrzeugidentifikationsnummer 122 z. B. hinter
dem Fahrzeug mit der Fahrzeugidentifikationsnummer 124 in den
Montageprozeß zurückgeführt.
Eine derartige Unordnung in der Reihenfolge wird in dem
Rohkarossenspeicher 222 korrigiert. Da das dynamische
Umspezifizierungsverfahren verwendet wird, wird die
durcheinandergebrachte Reihenfolge einfacher wieder
richtiggestellt. Falls die Reihenfolge der Fahrzeuge in dem
Rohkarossenspeicher 222, 121, 123, 124, 122 und 125 ist, werden
nämlich die Auftragsnummern der Fahrzeuge mit den
Fahrzeugidentifikationsnummern 122 und 124 miteinander
vertauscht, anders als gemäß dem Stand der Technik, wo die
Fahrzeuge physikalisch neu aufgereiht werden. Während die
Vorteile des Austauschens von Auftragsnummern ORD bei einer
Stapelgröße von fünf Fahrzeugen bei diesem Beispiel nicht sehr
augenscheinlich sind, werden die Vorteile deutlicher, wenn
Stapelgrößen von sechzig oder mehr Fahrzeugen erreicht werden
und bei dem Produktionsprozeß viele Defekte entdeckt werden.
Die anfängliche Auftragsnummer des Fahrzeugs mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 124 wird von D5054 auf D5053
geändert. Dementsprechend erhält das Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 124 einen Lack mit der Kodierung
OU anstatt eines Lackes mit der Kodierung KJ, wie in der
Tabelle b der Fig. 7 gezeigt war. Wie aus Fig. d der Fig. 7
ersichtlich ist, werden die Fahrzeuge umgekennzeichnet und auf
der Basis dieser Tabelle wird erneut eine Farbengruppierung
derart durchgeführt, daß eine Aufreihung für die
Lackierungslinie 234 realisiert wird, wie in der Tabelle e der
Fig. 7 gezeigt ist. Dabei wird nur die Reihenfolge der
Fahrzeuge mit den Fahrzeugidentifikationsnummern 124 und 123
physikalisch verändert.
In der Lackierungslinie 234 wird das Lackieren in der
Reihenfolge der Fahrzeugidentifikationsnummern 121, 124, 123,
122 und 125 durchgeführt. Falls während des
Lackierungsprozesses z. B. ein Defekt bei dem Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 123 festgestellt wird, so daß
dieses erneut lackiert werden muß, wird das Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 123 zeitweise aus der
Lackierungslinie 234 entfernt und dann an einer weiter hinten
angeordneten Stelle wieder in die Linie eingefügt. Entsprechend
treten die Fahrzeuge in dieser veränderten Reihenfolge in den
Farbkarossenspeicher 212 ein.
Da die Fahrzeuge mit den Fahrzeugidentifikationsnummern 123 und
125 Fahrzeuge vom Typ "B" sind, die beide Lacke vom Typ KJ
benötigen, wird das Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 123 neu mit der Auftragsnummer
D5053 gekennzeichnet, was einem Ausstattungstyp Typ "4"
entspricht, und das Fahrzeug mit der
Fahrzeugidentifikationsnummer 125 wird neu mit der
Auftragsnummer D5967 gekennzeichnet, was einem Ausstattungstyp
Typ "3" entspricht.
Wie beim Vergleichen von Tabelle a und Tabelle f ersichtlich
ist, ist die Montagereihenfolge hinsichtlich des
Ausstattungstyps dieselbe wie ursprünglich geplant, obwohl die
Reihenfolge der Fahrzeugidentifikationsnummern sich geändert
hat. Obwohl bei tatsächlichen Prozessen, in denen die
Stapelgrößen erheblich größer sind, ein derartiges Zurückkommen
auf den ursprünglichen Produktionsplan in der Regel nicht
möglich ist, ist es aber möglich, diesem ursprünglich
aufgestellten Produktionsplan sehr nahe zu kommen.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen
Fahrzeugmontagesteuerverfahrens vom Zug-Typ kann die
Produktivität gegenüber dem Stand der Technik bei Verwendung
einer Produktionsausrüstung, die die gleiche Kapazität
aufweist, erheblich verbessert werden. Im einzelnen heißt dies,
daß die Produktivität für die Lackierungslinie um 6% erhöht
werden kann und für die Ausstattungslinie um 5% erhöht werden
kann, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist.
Claims (24)
1. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren zum Steuern eines
Fahrzeugmontageprozesses mit einer Fahrzeugkarosserielinie zum
Zusammenbauen von Fahrzeugkarosserien, einer Lackierungslinie
zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, die die
Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, einer
Ausstattungslinie, in der verschiedene Ausstattungsteile an der
Fahrzeugkarosserie montiert werden, nachdem diese die
Lackierungslinie durchlaufen hat, einen Rohkarossen
speicher-Puffer, der zwischen der Fahrzeugkarosserielinie und der
Lackierungslinie angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die
Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, zeitweise
gespeichert werden, und einem Farbkarossenspeicher-Puffer, der
zwischen der Lackierungslinie und der Ausstattungslinie
angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die Lackierungslinie
durchlaufen haben, zeitweise gespeichert werden, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Aufstellen eines Ausstattungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Ausstattungslinie eingeführt werden,
- b) Aufstellen eines Lackierungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes, der auf dem Ausstattungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplan basiert und eine Reihenfolge bestimmt, in der Fahrzeuge in die Lackierungslinie eingeführt werden,
- c) Aufstellen eines Fahrzeugkarosserielinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes, der auf dem Lackierungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplan basiert und eine Reihenfolge bestimmt, in der Fahrzeuge in die Fahrzeugkarosserielinie eingeführt werden.
2. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
das Verfahren einen Schritt e) aufweist, der zwischen den
Schritten a) und b) ausgeführt wird, und in dem die Fahrzeuge
in geeigneten Stapelgrößen für einen nachfolgenden Prozeß
gruppiert werden.
3. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 1 oder
2, wobei das Verfahren einen Schritt f) aufweist, der zwischen
den Schritten b) und c) ausgeführt wird, und in dem die
Fahrzeuge in geeigneten Stapelgrößen für einen nachfolgenden
Prozeß gruppiert werden.
4. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Größe der in Schritt f)
bestimmten Stapel ein Mehrfaches einer Größe der in Schritt e)
bestimmten Stapel beträgt.
5. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4, wobei für den Ausstattungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan eine Gleichverteilung durchgeführt
wird, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der Fahrzeuge der
Ausstattungslinie zugeführt werden.
6. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4, wobei für den Lackierungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan eine Gruppierung durchgeführt wird,
um die Reihenfolge zu bestimmen, in der Fahrzeuge der
Lackierungslinie zugeführt werden
7. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4, wobei ein kombinierter
Fertigungsreihenfolgeplan aufgestellt wird, bei dem
Gleichverteilung des Ausstattungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplans und Gruppierung des
Lackierungslinien-Fertigungsreihenfolgeplans kombiniert sind.
8. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 7, wobei für den Karosserie-Ferti
gungsreihenfolgeplan eine Gleichverteilung durchgeführt
wird, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der Fahrzeuge der
Karosserielinie zugeführt werden.
9. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 5, wobei
die Gleichverteilung für den Ausstattungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan unter Verwendung der folgenden Formel
ausgeführt wird:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten,
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
K ist die Frequenz für die Reihenfolge-Berechnung,
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ist die Menge von Fahrzeugen, für die das Zuführen in die Montagelinie noch nicht bestimmt worden ist,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1 und es wird das Fahrzeug i, das die folgende Bedingung erfüllt, herausgesucht:
Minimiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
und unter Anwendung dieser Formel wird ein Fahrzeug mit der Fahrzeugnummer i der k Reihenfolge zugeführt.
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten,
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
K ist die Frequenz für die Reihenfolge-Berechnung,
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ist die Menge von Fahrzeugen, für die das Zuführen in die Montagelinie noch nicht bestimmt worden ist,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1 und es wird das Fahrzeug i, das die folgende Bedingung erfüllt, herausgesucht:
Minimiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
und unter Anwendung dieser Formel wird ein Fahrzeug mit der Fahrzeugnummer i der k Reihenfolge zugeführt.
10. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 6,
wobei die Gruppierung für den Lackierungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan unter Verwendung der folgenden Formel
ausgeführt wird:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Vielfalt der zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j) Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation LJ entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist außer Anzahl von N Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die zu gruppierende Spezifikation Lj erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ← {1, 2, 3 . . . N};
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Vielfalt der zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j) Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation LJ entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist außer Anzahl von N Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die zu gruppierende Spezifikation Lj erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ← {1, 2, 3 . . . N};
k beginnt mit 1,
Maximiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
Maximiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
11. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 7,
wobei der kombinierte Fertigungsreihenfolgeplan unter
Verwendung der folgenden Formel bestimmt wird:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N)
L ist die Vielfalt der Variationen von kombinierten gleichzuverteilenden Spezifikationen und zu gruppierenden Spezifikationen,
L ist die Vielfalt der Variationen von kombinierten gleichzuverteilenden Spezifikationen und zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die gleichzuverteilenden und zu gruppierenden
Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j) Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden
Spezifikation LJ entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst
von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist die Anzahl von N Fahrzeugen, die die
Spezifikation j erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der Spezifikation j, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
δj ist der der Spezifikation j gegebene Gewichtungswert, wobei δj<0, falls Gleichverteilung übergewichtet wird, und δj<0, falls Gruppierung übergewichtet wird,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1,
Minimiere ΣL j=1 δj × ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der Spezifikation j, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
δj ist der der Spezifikation j gegebene Gewichtungswert, wobei δj<0, falls Gleichverteilung übergewichtet wird, und δj<0, falls Gruppierung übergewichtet wird,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1,
Minimiere ΣL j=1 δj × ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
12. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 8,
wobei die Gleichverteilung für den Karosserielinien-Ferti
gungsreihenfolgeplan unter Verwendung der folgenden Formel
ausgeführt wird:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten,
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j),
K ist die Frequenz für die Reihenfolge-Berechnung,
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ist die Menge von Fahrzeugen, für die das Zuführen in die Montagelinie noch nicht bestimmt worden ist,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1 und es wird das Fahrzeug i, das die folgende Bedingung erfüllt, herausgesucht:
Minimiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {(Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
und unter Anwendung dieser Formel wird ein Fahrzeug mit der Fahrzeugnummer i der k Reihenfolge zugeführt.
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Anzahl der zum Gleichverteilen verwendeten Varianten,
Lj sind die gleichzuverteilenden Spezifikationen j=1, 2, 3, . . . L,
A(i,j) Feld aller Zuordnungen der Fahrzeuge i zu den gleichzuverteilenden Spezifikationen Lj, wobei die Variablen des Felds einen Wert von 1 oder 0 haben,
Q(j) ist aus einer Anzahl N von Fahrzeugen die Anzahl von Fahrzeugen, die die gleichzuverteilende Spezifikation j erfüllen, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j),
K ist die Frequenz für die Reihenfolge-Berechnung,
Xk,i ist gleich 1, falls das Fahrzeug i in der K Reihenfolge zugeführt wird, und 0, falls es nicht in dieser K Reihenfolge zugeführt wird,
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der gleichzuverteilenden Spezifikation Lj, die in der K Reihenfolge zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
S ist die Menge von Fahrzeugen, für die das Zuführen in die Montagelinie noch nicht bestimmt worden ist,
S ← {1, 2, 3 . . . N}
k beginnt mit 1 und es wird das Fahrzeug i, das die folgende Bedingung erfüllt, herausgesucht:
Minimiere ΣL j=1 ({N/Q(j)} {(Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
und unter Anwendung dieser Formel wird ein Fahrzeug mit der Fahrzeugnummer i der k Reihenfolge zugeführt.
13. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren zum Steuern eines
Fahrzeugmontageprozesses mit einer Fahrzeugkarosserielinie zum
Zusammenbauen von Fahrzeugkarosserien, einer Lackierungslinie
zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, die die
Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, einer
Ausstattungslinie, in der verschiedene Ausstattungsteile an der
Fahrzeugkarosserie montiert werden, nachdem diese die
Lackierungslinie durchlaufen hat, einen Rohkarossen
speicher-Puffer, der zwischen der Fahrzeugkarosserielinie und der
Lackierungslinie angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die
Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, zeitweise
gespeichert werden, und einem Farbkarossenspeicher-Puffer, der
zwischen der Lackierungslinie und der Ausstattungslinie
angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die Lackierungslinie
durchlaufen haben, zeitweise gespeichert werden, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Aufstellen eines Ausstattungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes unter Verwendung von Gleichverteilung zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Ausstattungslinie eingeführt werden,
- b) Einteilen der in die Ausstattungslinie einzuführenden Fahrzeuge in vorbestimmte Farbkarossenspeicher-Stapelgrößen,
- c) Aufstellen eines Lackierungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes für die in Farbkarossenspeicher-Stapel eingeteilten Fahrzeuge unter Verwendung von Gruppierung zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Lackierungslinie eingeführt werden,
- d) Einteilen der in die Lackierungslinie einzuführenden Fahrzeuge in vorbestimmte Rohkarossenspeicher-Stapelgrößen, und
- e) Aufstellen eines Fahrzeugkarosserielinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes für die in Rohkarossen speicher-Stapel eingeteilten Fahrzeuge unter Verwendung von Gleichverteilung zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Fahrzeugkarosserielinie eingeführt werden.
14. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 13,
wobei der Ausstattungslinien-Fertigungsreihenfolgeplan zwischen
den Schritten b) und c) unter Verwendung eines kombinierten
Fertigungsreihenfolgeplanes neu aufgestellt wird, in dem
Gleichverteilung des Ausstattungslinien-Ferti
gungsreihenfolgeplanes und Gruppierung des
Lackierungslinien-Fertigungsreihenfolgeplanes miteinander
kombiniert sind.
15. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 14,
wobei der kombinierte Fertigungsreihenfolgeplan unter.
Verwendung der folgenden Formel bestimmt wird:
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Vielfalt der Variationen von kombinierten gleichzuverteilenden Spezifikationen und zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die gleichzuverteilenden und zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j) Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation Lj entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist die Anzahl von N Fahrzeugen, die die Spezifikation j erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der Spezifikation j, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
δj ist der der Spezifikation j gegebene Gewichtungswert, wobei δj<0, falls Gleichverteilung übergewichtet wird, und δj<0, falls Gruppierung übergewichtet wird,
S ← {1, 2, 3 . . . N};
k beginnt mit 1,
Minimiere ΣL j=1 δj × ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
N ist die Anzahl der zu montierenden Fahrzeuge,
i ist die Fahrzeugnummer (i=1, 2, 3 . . . N),
L ist die Vielfalt der Variationen von kombinierten gleichzuverteilenden Spezifikationen und zu gruppierenden Spezifikationen,
Lj sind die gleichzuverteilenden und zu gruppierenden Spezifikationen j=1, 2 . . . G,
A(i,j) Falls Fahrzeug i der zu gruppierenden Spezifikation Lj entspricht, hat A(i,j) einen Wert von 1, sonst von 0 (i=1, 2 . . . N, J=1, 2 . . . G),
Q(j) ist die Anzahl von N Fahrzeugen, die die Spezifikation j erfüllt, d. h.
Q(j) = ΣN i=1 A(i,j)
Q(k,j) die Anzahl von Fahrzeugen der Spezifikation j, die bis zur Iteration k zugeführt werden, d. h.
Q(k,j) = Σk s=1 X(s,i) × A(i,j)
δj ist der der Spezifikation j gegebene Gewichtungswert, wobei δj<0, falls Gleichverteilung übergewichtet wird, und δj<0, falls Gruppierung übergewichtet wird,
S ← {1, 2, 3 . . . N};
k beginnt mit 1,
Minimiere ΣL j=1 δj × ({N/Q(j)} {Q(k-1,j) + A(i,j)} - k)2
wobei die Montagereihenfolge derart bestimmt wird, daß das Fahrzeug Nummer i der Montagelinie an der k-ten Stelle zugeführt wird.
16. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren zum Steuern eines
Fahrzeugmontageprozesses mit einer Fahrzeugkarosserielinie zum
Zusammenbauen von Fahrzeugkarosserien, einer Lackierungslinie
zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, die die
Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, einer
Ausstattungslinie, in der verschiedene Ausstattungsteile an der
Fahrzeugkarosserie montiert werden, nachdem diese die
Lackierungslinie durchlaufen hat, einen Rohkarossen
speicher-Puffer, der zwischen der Fahrzeugkarosserielinie und der
Lackierungslinie angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die
Fahrzeugkarosserielinien durchlaufen haben, zeitweise
gespeichert werden, und einem Farbkarossenspeicher-Puffer, der
zwischen der Lackierungslinie und der Ausstattungslinie
angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die Lackierungslinie
durchlaufen haben, zeitweise gespeichert werden, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- a) Zuweisen von Fahrzeugidentifikationsnummern, die Fahrzeugtyp, Lackfarbe, Optionen etc. bezeichnen, zu Auftragsnummern;
- b) Aufstellen eines Ausstattungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes unter Anwendung einer auf Optionen für die Ausstattungslinie basierenden Gleichverteilung;
- c) Einteilen der in die Ausstattungslinie einzuführenden Fahrzeuge in vorbestimmte Farbkarossenspeicher-Stapelgrößen;
- d) Aufstellen eines Lackierungslinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes für die in Farbkarossenspeicher-Stapel eingeteilten Fahrzeuge unter Verwendung von Gruppierung zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Lackierungslinie eingeführt werden;
- e) Einteilen der in die Lackierungslinie einzuführenden Fahrzeuge in vorbestimmte Rohkarossenspeicher-Stapelgrößen;
- f) Aufstellen eines Fahrzeugkarosserielinien-Ferti gungsreihenfolgeplanes für die in Rohkarossen speicher-Stapel eingeteilten Fahrzeuge unter Verwendung von Gleichverteilung zum Bestimmen einer Reihenfolge, in der Fahrzeuge in die Fahrzeugkarosserielinie eingeführt werden;
- g) Zusammenbauen der Fahrzeugkarosserien gemäß dem in Schritt f) aufgestellten Fertigungsreihenfolgeplan;
- h) Speichern der Fahrzeugkarosserien nach dem Karosseriemontageprozeß in dem Rohkarossenspeicher-Puffer;
- i) Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Rohkarossenspeicher-Puffer, und danach Einführen der Fahrzeuge in die Lackierungslinie;
- j) Lackieren der in die Lackierungslinie eingeführten Fahrzeuge in vorbestimmten Farben und Designs und Speichern der Fahrzeuge in dem Farbkarossenspeicher-Puffer;
- k) Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Farbkarossenspeicher-Puffer, und danach Einführen der Fahrzeuge in die Ausstattungslinie; und
- l) Montieren von Ausstattungsteilen an den Fahrzeugen in der Ausstattungslinie, um den Fahrzeugmontageprozeß zu vervollständigen.
17. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 16,
wobei das Neu-Aufreihen der Fahrzeuge in dem
Rohkarossenspeicher-Puffer in Schritt i) unter Anwendung eines
dynamischen Umspezifizierungsverfahrens ausgeführt wird, bei
dem das Neu-Aufreihen unter Auswechseln einer Auftragsnummer
und von Fahrzeugidentifikationsnummern durchgeführt wird.
18. Fahrzeugmontageliniensteuerverfahren gemäß Anspruch 16 oder
17, wobei das Neu-Aufreihen der Fahrzeuge in dem
Farbkarossenspeicher-Puffer in Schritt k) unter Anwendung eines
dynamischen Umspezifizierungsverfahrens ausgeführt wird, bei
dem das Neu-Aufreihen unter Auswechseln einer Auftragsnummer
und von Fahrzeugidentifikationsnummern durchgeführt wird.
19. Fahrzeugmontageliniensteuersystem zum Steuern eines
Fahrzeugmontageprozesses mit einer Fahrzeugkarosserielinie
(232) zum Zusammenbauen von Fahrzeugkarosserien, einer
Lackierungslinie (234) zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien,
die die Fahrzeugkarosserielinie durchlaufen haben, einer
Ausstattungslinie (213), in der verschiedene Ausstattungsteile
an der Fahrzeugkarosserie montiert werden, nachdem diese die
Lackierungslinie durchlaufen hat, einen Rohkarossenspeicher-Puffer,
der zwischen der Fahrzeugkarosserielinie und der
Lackierungslinie angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die
Fahrzeugkarosserielinie (232) durchlaufen haben, zeitweise
gespeichert werden, und einem Farbkarossenspeicher-Puffer, der
zwischen der Lackierungslinie (234) und der Ausstattungslinie
(213) angeordnet ist und in dem Fahrzeuge, die die
Lackierungslinie (234) durchlaufen haben, zeitweise gespeichert
werden, wobei das System aufweist:
ein Hostcomputersystem (100), das an Organisations-, Fertigungs- und Vertriebscomputernetzwerke angeschlossen ist und von dem diese steuerbar sind;
ein Produktionsmanagement-Steuersystem (200), von dem die Fertigungsprozesse steuerbar sind;
ein Ausstattungslinien-Untersteuersystem (210), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Ausstattungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein Lackierungslinien-Untersteuersystem (220), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Lackierungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein Karosserielinien-Untersteuersystem (230), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Lackierungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein dynamisches Farben-Umspezifizierungs-Steuersystem (221) zum Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Rohkarossen speicher-Puffer unter Anwendung eines dynamischen Umspezifizierungsverfahrens; und
ein dynamisches Ausstattungs-Umspezifierungs-Steuersystem (211) zum Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Farbkarossenspeicher-Puffer unter Anwendung eines dynamischen Umspezifizierungsverfahrens.
ein Hostcomputersystem (100), das an Organisations-, Fertigungs- und Vertriebscomputernetzwerke angeschlossen ist und von dem diese steuerbar sind;
ein Produktionsmanagement-Steuersystem (200), von dem die Fertigungsprozesse steuerbar sind;
ein Ausstattungslinien-Untersteuersystem (210), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Ausstattungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein Lackierungslinien-Untersteuersystem (220), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Lackierungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein Karosserielinien-Untersteuersystem (230), von dem Befehle des Produktionsmanagement-Steuersystems (200) aufnehmbar und Lackierungslinien-Montageprozesse steuerbar sind;
ein dynamisches Farben-Umspezifizierungs-Steuersystem (221) zum Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Rohkarossen speicher-Puffer unter Anwendung eines dynamischen Umspezifizierungsverfahrens; und
ein dynamisches Ausstattungs-Umspezifierungs-Steuersystem (211) zum Neu-Aufreihen der Fahrzeuge, die wegen Fehlern aus der Reihenfolge gekommen sind, in dem Farbkarossenspeicher-Puffer unter Anwendung eines dynamischen Umspezifizierungsverfahrens.
Priority Applications (5)
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JP11270398A JPH11301540A (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-08 | 自動車組立ライン制御方法及び制御システム |
BR9809210-3A BR9809210A (pt) | 1998-04-06 | 1998-04-08 | Método e sistema de controle para linha de montagem de veìculos |
CN98106371A CN1115277C (zh) | 1998-04-06 | 1998-04-09 | 车辆组装线控制系统和方法 |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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