DE202016006396U1

DE202016006396U1 - Program for controlling and self-optimizing the production of a smart factory (Industry 4.0)

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Publication number: DE202016006396U1
Application number: DE202016006396.1U
Authority: DE
Original assignee: Delta Top International GmbH
Current assignee: Delta Top International GmbH
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2026-10-18

Abstract

Das Programm zur Steuerung und Selbstoptimierung der Fertigung einer Smart Factory (Industrie 4.0) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kundenbestellungen (44) der regelmäßig bestellten Erzeugnisse (41) (42) unter Berücksichtigung der verfügbaren Bestände dieser Erzeugnisse (43) nach drei unterschiedlichen und frei wählbaren Verfahren nivelliert (46) werden, so dass dafür eine regelmäßige und gleichbleibende Fertigung derselben Tagesmenge (46) in einem festgelegten Zeitraum (45) ermöglicht wird und Bestellmengen der unregelmäßig zu liefernden Erzeugnisse (42a) entsprechend ihrer Liefertermine (47) der Fertigung unverändert übergeben werden.The program for the control and self-optimization of the production of a smart factory (Industry 4.0) is characterized in that the customer orders (44) of regularly ordered products (41) (42) taking into account the available stocks of these products (43) according to three different and free can be leveled (46), so that for a regular and consistent production of the same daily quantity (46) in a fixed period (45) is possible and order quantities of irregularly delivered products (42a) according to their delivery dates (47) the production passed unchanged become.

Description

Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (Herausgeber: BMBF, Bundeministerium für Bildung und Forschung) kennzeichnet die zukünftige Produktion durch eine starke Individualisierung der Produkte mit den Bedingungen einer hoch flexibilisierten und selbstoptimierten Produktion. Kunden und Geschäftspartner werden dabei direkt in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden.The Future Project Industry 4.0 (publisher: BMBF, Federal Ministry of Education and Research) characterizes future production through a strong individualisation of products with the conditions of highly flexible and self-optimized production. Customers and business partners are directly involved in business and value added processes.

Aufgrund dessen werden intelligentere Monitoring- und Entscheidungsprozesse für die zuvor beschriebenen betrieblichen Bedingungen benötigt, die Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren.As a result, smarter monitoring and decision-making processes are needed for the operational conditions described above, which control and optimize companies and entire value-added networks in near real-time.

Programme der üblichen Bauart stellen zentral Steuerungsinformationen und -dokumente zur Herstellung von Erzeugnissen her, die in Bezug auf Menge und Termin üblicherweise aus betriebsinternen Geschäftsplanungen und gelegentlich aus Bestelldaten von Kunden abgeleitet werden.Common-type programs centrally produce control information and documents for the manufacture of products that are typically derived in terms of quantity and date from in-house business planning and occasionally from customer order data.

Die herzustellenden Mengen werden mit Hilfe von in den Programmen vorhandenen Einstellgrößen, wie Reichweiten, Wiederbeschaffungszeit, Kosten etc., ermittelt. Es wird dabei die Absicht verfolgt, optimale (wirtschaftliche) Losgrößen aufgrund der Geschäftsplanungsdaten zu bilden.The quantities to be produced are determined with the aid of adjustment variables in the programs, such as ranges, replenishment lead time, costs, etc. The intention is to create optimal (economic) lot sizes based on the business planning data.

Bei Erreichen von Meldebeständen werden für die so ermittelten Losgrößen Auftragsdokumente in der Zentralstelle erstellt und von dort an die ausführenden Stellen verteilt.When reporting stands are reached, order documents are prepared in the central office for the lot sizes determined in this way and distributed from there to the executing agencies.

Die Auftragsdokumente der üblichen Bauart enthalten die – bezogen auf einen Termin – zu fertigende(n) Menge(n) eines Erzeugnisses. Im Fertigungsbereich werden die Dokumente durch die Mitarbeiter des Bereiches in eine sinnhafte Reihenfolge gebracht und dem ersten Arbeitsgang manuell bereitgestellt. Entsprechend dieser Reihenfolge wird der Herstellungsprozess gestartet.The order documents of the usual type contain the quantity (s) of a product to be produced in relation to an appointment. In the production area, the documents are put into a meaningful order by the employees of the area and provided manually to the first work step. According to this order, the manufacturing process is started.

Zu den Auftragsdokumenten gehören üblicherweise:

– Übersicht des zu liefernden Erzeugnisses mit Menge und Termin sowie den zu verrichtenden Arbeitsvorgängen,
– Stückliste der einzusetzenden Vormaterialien,
– Arbeitsanweisungen je Arbeitsvorgang,
– Etiketten für die Gebinde, in denen die Erzeugnisse verpackt werden.

The order documents usually include:

- an overview of the product to be delivered, with the quantity and date as well as the work to be carried out,
- BOM of the materials to be used,
- work instructions per work process,
- Labels for the containers in which the products are packed.

Diese Art der Produkt-Erzeugung beschränkt sich darauf, die Auftragsdokumente abzuarbeiten. Während des Erzeugungsprozesses entstehende Zeitverzögerungen werden in Bezug auf deren Zeitpunkt und deren zeitlichen Umfang systematisch nicht registriert.This type of product creation is limited to processing the order documents. Time delays in the generation process are not systematically registered with respect to their timing and extent.

Eine Selbstoptimierung als Reaktion auf Zeitverzögerungen, d. h. das Erkennen und Abstellen (einmalig oder dauerhaft) und gegebenenfalls Aufholen oder Ausgleichen von Zeitverzögerungen erfolgt nicht.Self-tuning in response to time delays, i. H. the detection and switching off (once or permanently) and if necessary catching up or compensating for time delays does not take place.

Dadurch bestehen diese wirtschaftlich bedeutsamen Probleme:

1. Die Herstellkosten der Erzeugnisse sind höher als kalkuliert.
2. Zeitverzögerungen sind Ursache für Auftragsrückstand und für Lieferunzuverlässigkeit.
3. Die gebildeten Fertigungslosgrößen orientieren sich an der Geschäftsplanung, sie entsprechen so nicht dem realen Kundenbedarf. Es entstehen entweder Lieferengpässe oder überhöhte Lagerbestände.
4. Die Art der Bildung von Fertigungslosgrößen ermöglicht keine ausreichende Flexibilität, um auf die Anforderungen der künftigen Kundennachfrage reagieren zu können.
5. Da Anstöße zur Verbesserung nicht erfolgen, werden Schwächen, die der Unternehmens-Steuerung immanent sind, nicht aufgehoben. Eine Selbstoptimierung im Sinne von Industrie 4.0 erfolgt nicht.
6. Die übliche zentrale Steuerung erschwert die gern. Industrie 4.0 zukünftig erforderliche Flexibilität, weshalb Nachteile im Wettbewerb bestehen.
7. Die dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 immanente intelligentere Art des Monitoring- und Entscheidungsprozesses zur Steuerung der Unternehmen oder ganzer Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit lässt sich durch die bisherige Praxis nicht realisieren.

As a result, these economically significant problems exist:

1. The manufacturing costs of the products are higher than calculated.
2. Time delays are the cause of order backlog and delivery unreliability.
3. The formed lot sizes are based on the business planning, they do not correspond to the real customer needs. There are either delivery bottlenecks or excessive stock levels.
4. The nature of manufacturing lot sizes does not allow enough flexibility to respond to the demands of future customer demand.
5. Since there are no impulses for improvement, weaknesses inherent in corporate governance are not removed. Self-optimization in the sense of Industry 4.0 does not take place.
6. The usual central control makes it difficult. Industrie 4.0 future flexibility, which is why there are disadvantages in the competition.
7. The intelligent nature of the monitoring and decision-making process inherent in the Future Project Industry 4.0 for the control of companies or entire value creation networks in almost real time can not be realized by previous practice.

Zur Abhilfe ist es erforderlich, die zentral registrierten Kunden-Auftrags-Informationen unmittelbar nach ihrer Registrierung in einem geschlossenen oder offenen Unternehmensnetzwerk mit Hilfe dezentral operierender Datenverarbeitungssysteme in der Weise aufzubereiten, dass die Informationen darin in der Weise umgewandelt werden, dass sie ohne weitere Bearbeitung in ein elektronisches Heijunka-Board übernommen werden, in dem die zu fertigenden Aufträge und Mengen in Zeit-Takte geteilt, deren Fertigungs-Reihenfolge zeitlich gleichmäßig angeordnet ist und die Abarbeitung in dem Heijunka-Bord überwacht wird, so dass während des Fertigungsprozesses der Zeitpunkt einer Verzögerung unmittelbar sichtbar wird und die Verzögerung durch die Fertigungsmitarbeiter ohne Zeitversatz behoben oder bekämpft werden oder ein Prozess der Ursachenbekämpfung unmittelbar nach dem Erkennen einer Verzögerung durch die Fertigungsmitarbeiter in Gang gesetzt werden kann, an dem die Fertigungsmitarbeiter eigenverantwortlich mitwirken.To remedy this situation, it is necessary to prepare the centrally registered customer-order information immediately after its registration in a closed or open corporate network with the aid of decentralized data processing systems in such a way that the information is converted in such a way that it is processed without further processing An electronic Heijunka board can be adopted, in which the orders and quantities to be produced divided into time-cycles, whose manufacturing order is arranged evenly in time and the processing is monitored in the Heijunka board, so that during the manufacturing process, the time of a delay immediately visible and the delay can be remedied or tackled by the production staff without delay or a process of the cause fight can be started immediately after the recognition of a delay by the manufacturing employees, at which the production co-operation r self-responsible.

Der im Schutzanspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, sowohl die Fertigungszeit als auch die zu fertigenden Mengen eines Arbeitstages in Bezug auf Menge und Zeit in gleichbleibende Teile zu teilen und eine Reihenfolge der Fertigungsteilmengen und -anweisungen zu bilden, die die maximale Ausbringungsmenge eines Fertigungsbereiches ermöglichen und die während des Herstellungsprozesses Zeitverzögerungen nach Zeitpunkt und Umfang ohne jegliche weitere Erfassung und ohne Zeitverzug erkennbar und behebbar machen. The protection specified in claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, the invention is based on the problem, both the production time as well as the quantities to be produced a working day in terms of quantity and time in the same parts and to form an order of manufacturing subset and instructions that enable the maximum output quantity of a manufacturing area and that make visible and recoverable time delays in time and scope during the manufacturing process without any further detection and without time delay.

Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in the protection claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass die zu fertigenden Mengen der Kunden-Aufträge von Artikeln, die regelmäßig bestellt werden, in einem festgelegten Zeitraum in der Weise nivelliert (46) und geglättet (60) werden, dass die Mengen aller Kunden-Aufträge des festgelegten Zeitraums abgedeckt sind, Lieferverzögerungen nicht erfolgen können und darüber hinaus die nivellierten (46) und geglätteten (60) Mengen eine gleichmäßige Mengenproduktion je Artikel in dem festgelegten Zeitraum ergeben und durch das Glättungsmuster (51) eine Fertigungs-Reihenfolge gebildet wird.By means of the invention it is achieved that the quantities of customer orders to be produced for articles which are ordered on a regular basis are leveled off in a defined period of time ( 46 ) and smoothed ( 60 ), that the quantities of all customer orders of the specified period are covered, delays in delivery can not take place and, moreover, that the leveled ( 46 ) and smoothed ( 60 ) Quantities result in an even volume production per article in the specified period and by the smoothing pattern ( 51 ) a manufacturing order is formed.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass für die Arbeitszeit (55) eines Fertigungsbereiches (4) mittlere Zeit-Takte je Gebinde (53) (54) gebildet werden, durch die eine Schicht (52) in Pitches (63) (9) und diese wiederum in Raster (56) (7) eingeteilt wird und aufgrund dessen die zu fertigenden und geglätteten und in Reihe gebrachten Mengen, auf Gebinde-Mengen gerundet, dem Raster (56) (7) zugeordnet werden.The invention ensures that for working hours ( 55 ) of a manufacturing area ( 4 ) Average time cycles per container ( 53 ) ( 54 ), through which a layer ( 52 in pitches ( 63 ) ( 9 ) and these in turn in grid ( 56 ) ( 7 ) and, as a result, the quantities to be produced and smoothed and placed in series, rounded to 56 ) ( 7 ) be assigned.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Fertigung mit Hilfe des elektronischen Heijunka-Bordes (1) unmittelbar nach Festlegung der Art der Glättung (51) ohne manuelle Vorbereitungen von Fertigungsdokumenten durchgeführt werden kann.By the invention it is achieved that the production using the electronic Heijunka board ( 1 ) immediately after determining the type of smoothing ( 51 ) can be performed without manual preparations of manufacturing documents.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Fertigung weitestgehend papierlos erfolgt, weil für jede zu fertigende Teilmenge eines Auftrages nur ein Gebinde-Etikett (21) mit Identifizierungs-Codes (24) erstellt wird. Diese Codierung wird u. a. an den Folgeprozessen zur Klärung der dort durchzuführenden Arbeit benötigt.The invention ensures that the production takes place largely paperless, because for each subset of an order to be produced only a container label ( 21 ) with identification codes ( 24 ) is created. This coding is required, inter alia, in the subsequent processes to clarify the work to be carried out there.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass die Selbstoptimierung des Fertigungsbereiches erfolgt, da während des Herstellungsprozesses durch eine mitlaufende Überwachung (14) Zeitverzögerungen unmittelbar erkannt werden und die es erforderlich machen, die Zeitverzögerung unmittelbar zu begründen durch die die Selbstoptimierung (16) des Fertigungsbereiches angestoßen wird.By the invention it is achieved that the self-optimization of the manufacturing area takes place, since during the manufacturing process by a follow-up monitoring ( 14 ) Time delays are detected immediately and make it necessary to justify the time delay directly by the self-optimization ( 16 ) of the production area is triggered.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass das Gebinde-Etikett mit Auftrags-, Positions-Nummer (25) und anonymisierter Herstellungskennzeichnung (22) erstellt wird, die im Falle einer Kundenbemängelung den weiteren Anstoß zur Selbstoptimierung des Fertigungsbereiches (4) gibt.By the invention it is achieved that the container label with order, position number ( 25 ) and anonymized manufacturing identification ( 22 ), which, in the event of customer distress, provides further impetus for self-optimization of the manufacturing area ( 4 ) gives.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den 1, 2, 3, 4, 5 dargestellt:
Das in der 1 dargestellte elektronische Heijunka-Bord (1) enthält die Informationen, an welchem Arbeitstag (2), in welcher Schicht (3) und in welchem Fertigungsbereich (4) die zur Fertigung bestimmten Aufträge (5) (5a) abgearbeitet werden sollen.The advantageous embodiment of the invention is in the 1 . 2 . 3 . 4 . 5 shown:
That in the 1 illustrated electronic Heijunka board ( 1 ) contains the information on which working day ( 2 ), in which layer ( 3 ) and in which production area ( 4 ) the orders destined for production ( 5 ) ( 5a ) should be processed.

Das Raster (7) des Bordes (1) wird zugleich als Reihenfolge verwendet und es stellt die Einteilung dar, in dem Gebinde-Mengen (8) als Teilmengen von Aufträgen (5) (5a) gefertigt werden. Entsprechend diesem Raster (7) ist die Zeit je Schicht in Pitches (9) aufgeteilt, d. h. der Zeitabstand, in dem die Aufträge (5) (5a) und deren Teilmengen (8) zur Fertigung zeitlich eingeteilt werden.The grid ( 7 ) of the board ( 1 ) is also used as an order and it represents the classification, in the packaging quantities ( 8th ) as subsets of orders ( 5 ) ( 5a ) are manufactured. According to this grid ( 7 ) is the time per shift in pitches ( 9 ), ie the interval between the orders ( 5 ) ( 5a ) and their subsets ( 8th ) are scheduled for production.

Die Arbeit einer jeweiligen Schicht wird mittels dieses Bordes (1) gestartet, in dem das Gebinde-Etikett (21) des in der Liste „aktueller Auftrag” (10) stehenden Auftrages dezentral in dem Fertigungsbereich (4) gedruckt wird. Wie die durchzuführende Arbeit zu erledigen ist, wird in dem Feld _”Arbeitsanweisung” (19) angezeigt.The work of each layer is determined by means of this board ( 1 ), in which the packaging label ( 21 ) in the list "current order" ( 10 standing order in the production area ( 4 ) is printed. How to do the work is done in the field _" Work instruction" ( 19 ) is displayed.

Der Ausdruck wird in dem Feld „Karte gedruckt” (11) bestätigt. Die nächsten zu fertigenden Aufträge sind in der Liste (12) angegeben.The printout is printed in the "Card" field ( 11 ) approved. The next jobs to be completed are in the list ( 12 ).

In dem Bord (1) ist die aktuelle Uhrzeit (13) angegeben und es wird angezeigt, ob der aktuelle Auftrag (5) in time, d. h. zu der vorgesehenen Zeit bearbeitet (14) wird.In the board ( 1 ) is the current time ( 13 ) and it is displayed if the current job ( 5 ) in time, ie processed at the scheduled time ( 14 ) becomes.

Ist der Auftrag (5) ohne Zeitverzug gefertigt worden, wird der Aufrag (5) in einen Daten-Speicher der erledigten Aufträge gespeichert und aus dem Bord (1) entfernt.Is the order ( 5 ) was produced without delay, the order ( 5 ) stored in a data store of the completed orders and removed from the board ( 1 ) away.

Ist die für den Auftrag (5) vorgesehene Zeit überschritten, d. h. die aktuelle Zeit (13) ist größer als der Pitch (9) des nächsten Auftrages, liegt ein Zeitverzug vor und es sind geeignete Maßnahmen der Selbstoptimierung notwendig, diesen Zeitverlust aufzuholen.Is that for the order ( 5 ), ie the current time ( 13 ) is greater than the pitch ( 9 ) of the next order, there is a time delay and appropriate measures of self-optimization are necessary to catch up on this loss of time.

Alle in der Liste Selbstoptimierung (16) stehenden Aufträge werden am Arbeitsende einer Schicht mit den Mitarbeitern der Schicht zwecks Analyse der Ursachen sowie Entscheidung über deren Behebung verwendet.All in the Self-Tuning list ( 16 Standing orders are placed at the end of work of a shift with the employees of the shift for the purpose of Analysis of causes as well as decision about their remedy used.

Liegt dem Zeitverzug eine Ursache zugrunde, die eine Erschwernis bei der Fertigung des aktuellen Auftrages (5) bedeutet, weshalb die Zeit des Pitches überschritten wird, ist in dem Feld „Symptom” (15) die Art der Erschwernis einzutragen. Der aktuelle Auftrag wird in die Liste „Selbstoptimierung” (16) als Kopie mit der Art der Erschwernis (15) übertragen.Is the time delay based on a cause that complicates the production of the current order ( 5 ) means that the time of the pitch is exceeded, is in the field "Symptom" ( 15 ) to enter the kind of complication. The current job is added to the Self-Tuning list ( 16 ) as a copy with the kind of aggravation ( 15 ) transfer.

Liegt dagegen dem Zeitverzug eine Ursache zugrunde, die es unmöglich macht, den Artikel in derselben Schicht fertig zu stellen oder Folgeaufträge (5a) nicht rechtzeitig fertigstellen zu können, kann der aktuelle Auftrag (5) abgebrochen und ein Auftrag aus der Liste der Ersatzaufträge (17) aktiviert werden. Durch diese Aktivierung wird der aktuelle Auftrag in die Liste der Selbstoptimierung (16) übertragen, während der gewählte Auftrag der Liste „Ersatzaufträge” (17) in den Bereich „aktueller Auftrag” (5) übertragen wird.On the other hand, if the delay is caused by a cause that makes it impossible to complete the article in the same shift or follow-up orders ( 5a ) can not finish on time, the current order ( 5 ) and an order from the list of replacement orders ( 17 ) to be activated. This activation adds the current job to the self-tuning list ( 16 ), while the selected order is placed on the list of replacement orders ( 17 ) into the area "current order" ( 5 ) is transmitted.

Das in 2 dargestellte Gebinde-Etikett (21) ist sowohl Fertigungsauftrag als auch Dokument zur Beschriftung des Gebindes (31), in das der hergestellte Artikel (23) eingebracht wird. Zur ggf. erforderlichen Rückverfolgung im Falle von Mängeln und zur nachfolgenden Selbstoptimierung des Fertigungsbereiches (4) wird auf der Gebinde-Karte (21) anonymisiert dokumentiert, wann (22) der Auftrag hergestellt wurde.This in 2 illustrated container label ( 21 ) is both a production order and a document for labeling the container ( 31 ) into which the manufactured article ( 23 ) is introduced. For possibly necessary traceability in case of defects and for the subsequent self-optimization of the manufacturing area ( 4 ) is displayed on the container card ( 21 ) documents anonymously when ( 22 ) the order was made.

Das Gebinde-Etikett (21) wird dezentral in dem Fertigungsbereich (4) für den in dem Bord (1) gelisteten Auftrag (5) ausgedruckt, wenn die Schaltleiste „Print Karte” (6) betätigt wird.The container label ( 21 ) is decentralized in the manufacturing area ( 4 ) for in the board ( 1 ) listed order ( 5 ) when the "Print Card" ( 6 ) is pressed.

In 3 ist dargestellt, dass das Gebinde-Etikett (21) nach Befüllen des Gebindes mit dem im Zeitraster (9) gefertigten Artikel zur Beschriftung über den Inhalt des Gebindes dient.In 3 is shown that the container label ( 21 ) after filling the container with the time frame ( 9 ) manufactured article for labeling over the contents of the container is used.

Die in 4 dargestellte Tabelle gibt das gewählte Nivellierungsverfahren (48) der Kundenaufträge (44) an. Es sind drei verschiedene Nivellierungsverfahren (48) wählbar. Die sich daraus ergebenden Mengen (46) werden täglich in der Periode (45) dem Fertigungsbereich (4) zur Fertigung derselben oder einer geglätteten Menge vorgegeben. Die jeweils ermittelten Mengen decken vollständig den Kundenbedarf (44) der Periode ab. Mengen-Schwankungen kommen auf diese Weise in dem Fertigungsbereich nicht vor. Sie sind auf die nicht regelmäßig nachgefragten Artikel (42a) (47) beschränkt.In the 4 The table below shows the chosen leveling procedure ( 48 ) of customer orders ( 44 ) at. There are three different leveling procedures ( 48 ) selectable. The resulting quantities ( 46 ) are daily in the period ( 45 ) the production area ( 4 ) for the production of the same or a smoothed quantity. The amounts determined in each case completely cover the customer requirements ( 44 ) of the period. Quantity fluctuations do not occur in this way in the manufacturing area. They are on the not regularly requested articles ( 42a ) ( 47 ).

In 5 ist dargestellt, dass die nivellierten Tages-Mengen (58) zur Produktion in dem Fertigungsbereich (4) in einer Schicht (52) auf der Grundlage eines gewählten Glättungsmusters (51) in Teilmengen (60) geteilt und diese Teilmengen auf die Zeitachse (56) (62) (63) verteilt werden.In 5 is shown that the leveled daily quantities ( 58 ) for production in the manufacturing area ( 4 ) in a layer ( 52 ) based on a selected smoothing pattern ( 51 ) in subsets ( 60 ) and split those subsets into the timeline ( 56 ) ( 62 ) ( 63 ).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 5 erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention will be described with reference to 1 to 5 explained. Show it

1 Elektronisches Heijunka-Bord (1) 1 Electronic Heijunka board ( 1 )

2 Gebinde-Karte (Frontansicht) (21) 2 Container card (front view) ( 21 )

3 Verwendung der Gebinde-Karte (31) 3 Use of the container card ( 31 )

4 Tabelle zur Ermittlung nivellierter Tagesmengen (41) 4 Table for determining leveled daily quantities ( 41 )

5 Tabelle zum Glätten der nivellierten Tagesmengen (50) und Verteilen der Teilmengen auf die Zeitachse (56) (62) (63) 5 Table for smoothing the leveled daily quantities ( 50 ) and distributing the subsets to the time axis ( 56 ) ( 62 ) ( 63 )

1 zeigt den Aufbau des elektronischen Heijunka-Bordes (1) mit dem Bezug zum Fertigungsbereich (4), den Geltungszeiträumen Tag (2) und Schicht (3), dem Raster (7), dem Pitch (9), den Aufträgen (5) (5a), der Überwachung des aktuell in Arbeit befindlichen Auftrages (18), der Listung der Ersatzaufträge (17) und der Listung der zur Selbstoptimierung anstehenden Aufträge und Artikel (16), die zu Zeitverzögerungen geführt haben. 1 shows the structure of the electronic Heijunka board ( 1 ) with reference to the manufacturing area ( 4 ), the validity periods day ( 2 ) and layer ( 3 ), the grid ( 7 ), the pitch ( 9 ), the orders ( 5 ) ( 5a ), the monitoring of the work currently in progress ( 18 ), the listing of replacement orders ( 17 ) and the listing of self-optimizing orders and articles ( 16 ), which led to delays.

2 zeigt den Aufbau einer Gebinde-Karte (21) mit der Beschreibung der Auftragsdaten (23), die elektronische Codierung per Barcode oder RFID (24) zwecks Darstellung von Fertigungsinformationen je Prozess und zur Erfassung des Fertigungsfortschrittes sowie den Schlüsselinformationen (22) mit Datum, Schicht und Pitch-Nummer, zwecks Rückverfolgung im Falle von Kunden-Bemängelungen, die zur Selbstoptimierung im Fertigungsbereich (4) benötigt werden. 2 shows the structure of a container card ( 21 ) with the description of the order data ( 23 ), the electronic coding by barcode or RFID ( 24 ) to display manufacturing information per process and to record manufacturing progress and key information ( 22 ) with date, shift and pitch number, for traceability in the case of customer complaints, which are for self-optimization in the production area ( 4 ) are needed.

3 zeigt die Verwendung der Pitch-Karte (21) an einem Gebinde (31). 3 shows the use of the pitch card ( 21 ) on a container ( 31 ).

4 zeigt die Tabelle des Programms, die vorbereitend zur Ermittlung der Pitch-Nummer benötigt wird, um für die aus einer Quelldatenbank übernommenen und seitens der Kunden zur Fertigung beauftragten Artikel (41) und deren Nachfragestruktur (42) (42a), des verfügbaren Bestandes (43) und der Kundenbestellungen (44) der folgenden 5 Arbeitstage, um aufgrund des Bestandes (43) und den Kundenbestellungen (44) für die laufende Periode (45) aufgrund eines gewählten Nivellierungsverfahrens (48) eine regelmäßig und gleichbleibende Fertigungsmenge je Tag (46) zu ermitteln oder – bei unregelmäßig nachgefragten Artikeln (42a) die Fertigung zu dem bestellten Termin in Auftragsgröße (47) vorzusehen. 4 shows the table of the program, which is required for the determination of the pitch number, to be used for the articles transferred from a source database and commissioned by the customer for production ( 41 ) and their demand structure ( 42 ) ( 42a ), the available stock ( 43 ) and customer orders ( 44 ) of the following 5 working days in order to 43 ) and customer orders ( 44 ) for the current period ( 45 ) due to a chosen leveling procedure ( 48 ) a regular and constant production quantity per day ( 46 ) or - for irregularly requested articles ( 42a ) the production at the ordered date in order size ( 47 ).

5 zeigt die Tabelle mittels der die Glättung der gleichmäßig zu fertigenden Tagesmengen (58) erfolgt, in der die Artikel, die nach optimaler Fertigungsreihenfolge (vom Programmbenutzer gewählt) sortiert (57) sind und in der die Tagesmengen (58) auf Schichtmengen (59) aufgeteilt und diese Mengen je Schicht (59) aufgrund im Programm gespeicherter und eines vom Benutzer des Programms gewählten Glättungsmusters (51) die Anzahl der Fertigungszyklen je Schicht (61) errechnet werden, um die zu fertigenden Mengen je Zyklus (60) zu ermitteln. Die Tabelle gem. 5 zeigt darüber hinaus für welche Schicht (52) die ermittelten Werte gelten, welche mittlere Bearbeitungszeit (53) durch das Programm ermittelt wurde und mit welchem Pitch (51) aufgrund der Rundungseinstellung des Benutzers des Programms die Aufbereitung des Zeitrasters (63) erfolgen soll. Desweiteren wird in der Tabelle gem. 5 das Zeitraster (63) aufgrund der maximalen Anzahl Zyklen (61) in einzelne Fertigungszyklen (61) eingeteilt und die Artikel sowie deren Teilmengen werden entsprechend ihrer Anzahl Wiederholungen (61) unter Berücksichtigung der betrieblichen Arbeitszeit (55) dem jeweiligen Fertigungszyklus (62) zeitlich zugeordnet, und durch Gleichsetzung der Raster-Nummer (56) wird das Raster (56) mit dem Pitch (63) als Ordnungskriterium der zu fertigenden Artikel (57) in das elektronische Heijunka-Bord (1) übertragen. 5 shows the table by means of smoothing the daily quantities to be prepared evenly ( 58 ), in which the articles are sorted according to optimal production order (chosen by the program user) ( 57 ) and in which the daily quantities ( 58 ) on layer quantities ( 59 ) and these quantities per shift ( 59 ) due to a program stored in the program and a selected by the user of the program smoothing pattern ( 51 ) the number of manufacturing cycles per shift ( 61 ) to calculate the quantities to be produced per cycle ( 60 ) to investigate. The table acc. 5 shows for which layer ( 52 ) the determined values, which average processing time ( 53 ) was determined by the program and with which pitch ( 51 ) due to the rounding setting of the user of the program, the preparation of the time grid ( 63 ). Furthermore, in the table acc. 5 the time grid ( 63 ) due to the maximum number of cycles ( 61 ) into individual production cycles ( 61 ) and the articles and their subsets are allocated according to their number of repetitions ( 61 ) taking into account the working time ( 55 ) the respective production cycle ( 62 ) and by equating the raster number ( 56 ) the grid ( 56 ) with the pitch ( 63 ) as the order criterion of the articles to be produced ( 57 ) into the electronic Heijunka board ( 1 ) transfer.

Claims

The program for controlling and self-optimizing the production of a smart factory (Industry 4.0) is characterized in that the customer orders ( 44 ) of regularly ordered products ( 41 ) ( 42 ) taking into account the stocks available for these products ( 43 ) according to three different and freely selectable procedures ( 46 ), so that a regular and consistent production of the same daily quantity ( 46 ) in a fixed period ( 45 ) and order quantities of irregularly delivered products ( 42a ) according to their delivery dates ( 47 ) are handed over to the production unchanged.

Program according to claim 1, characterized in that the leveled daily quantities ( 58 ) according to the available capacity ( 55 ) on quantities to be produced per shift ( 59 ) and these quantities by selectable smoothing patterns ( 51 ) into further subsets ( 60 ), so that the total daily volume ( 58 ) in part quantities and in several production cycles ( 61 ) be generated.

Program according to claim 1, characterized in that the program for the products to be manufactured in the manufacturing area, a weighted, average time required per container ( 53 ) taking into account processing times and quantities per product as pitch ( 54 ), rounded to the nearest minute, determined and fixed for further calculations. Falling in a manufacturing area ( 4 Set-up times, the grid number ( 7 ), which is taken up by the set-up time.

Program according to claim 1, characterized in that on the basis of the determined production cycles ( 61 ) and the quantities per cycle ( 60 ) and taking into account the working and break times ( 55 ) the order subset to be produced symbolically ( 62 ) over time ( 63 ), so that any necessary change in the order can be made by manual correction of the program. If the program proposal or change is accepted, the required data will be transmitted to the electronic Heijunka board.

Program according to claim 1, characterized in that an electronic Heijunka board ( 1 ) for a manufacturing area ( 4 ), which is a customer-oriented processing of orders ( 5 ), in which the leveled and smoothed production quantities ( 8th ) in a grid ( 7 ) and a chronological sequence ( 9 ) are specified for production, by which the manufacturing documents ( 6 ) in the manufacturing area ( 4 ) and the production monitoring ( 18 ) and impulses for self-optimization ( 15 ) ( 16 ) are given.

Program according to claim 1, characterized in that by the electronic Heijunka board ( 1 ) in the manufacturing area ( 4 ) the self-optimization ( 16 ) is timed out by the time comparison during the production ( 14 ) and the self-optimization process ( 16 ) is triggered by detected symptoms ( 15 ) of time losses in terms of both the time, day, shift and time ( 2 ) 3 ) 9 ), as well as on the order ( 5 ) and articles are registered. In order to clarify the causes in the context of a team discussion to be carried out with the employees at the end of a shift and to decide on measures to remedy them.

Program according to claim 1, characterized in that by the electronic Heijunka board ( 1 ) in the manufacturing area ( 4 ) the maximum production output of one working day can be ensured by locally ( 4 ) immediately after the detection of a fault ( 15 ) and a loss of time a current order ( 5 ) in the list "Self-optimization" ( 16 ) and instead a replacement order from the list of replacement orders ( 17 ) can be used by the the immediate further work allows and so the intended daily output can be secured.

Program according to claim 1, characterized in that by leveling the regular demand ( 46 ) Consistent production quantities of a period following the current date ( 45 ) must be made. From these leveled production quantities ( 46 ) of the following working days the replacement orders are added to the list ( 17 ) posed. This ensures that only quantities are produced for which there are customer orders and no waste arises due to inventory build-up.

Program according to claim 1, characterized in that the container card ( 21 ) on the one hand fulfills the function of the container labeling and on the other hand due to the use of barcodes ( 24 ) or RFID coding ( 24 ) enables the identification and in this way the production area ( 4 ) if necessary, the following, further processes can be carried out paperless.

Program according to claim 1, characterized in that the container card ( 21 ) by the program with an anonymous identification ( 22 ), the information of the container card ( 21 ) is used in the case of customer complaints for the traceability of production and, inter alia, by this information, the self-optimization of the manufacturing area ( 4 ) is triggered.