Der zunehmende Kostendruck und die damit notwendige Straffung an automatisierten Abläufen im Fertigungsbereich sind für immer mehr Firmen von großer Bedeutung. Ein wesentlicher Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit einer Auflistung der unterschiedlichen Montage- und Positionierkonzepte.
Zur Definition einer automatisierten Anlage werden die Rahmenbedingungen aufgelistet. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Darstellung der verschiedenen Montagekonzepte. Vor allem sinkende Investitionen bei Robotern macht ein solches Montagekonzept für Länder sehr interessant, in denen die Personalkosten hoch sind.
Es ist unumstritten, dass die Automatisierung von Anlagen steigen wird. Darauf aufbauend wurde eine Empfehlung für den zukünftigen automatisierten Fertigungsprozess für eine neuartige Druckstrecke eines Kältekompressors abgegeben. ****** Today cost pressure on industrial firms is increasing, so manufacturing requires more efficient organisation and communication. The purpose of this work was to register different assembling and positioning concepts.
Furthermore, in order to define an automated plant, it was essential to list the basic conditions of a production line. Especially, assembling concepts are of paramount importance in order to save costs and time. Above all, the decreasing investment costs of robotics make these assembly methods very attractive for countries in which personnel costs are very high.
It is indisputable that automation of plants will be improved. Following on this, recommendations are made for the future automation in the production process of an innovative gas line in a refrigerator compressor.
Inhaltsangabe
1. Einleitung
2. Rahmenbedingungen für eine automatisierte Anlage
2.1. Taktzeit
2.2. Technischer Nutzungsgrad
2.3. Automatisierungsgrad
2.4. Produktionsleistung
2.5. Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit
2.6. Verfahren zur Ermittlung von Fehlerhäufigkeit, Prozess- und Maschinenfähigkeit
3. Montagekonzepte
3.1. Übersicht der Montagekonzepte
3.2. Automatische Montagekonzepte
3.2.1. Rundtransferautomat
3.2.2. Längstransferautomat
3.2.3. Flexible Roboterzelle
3.2.4. Flexible, automatische Montagelinie
4. Positionierkonzepte
4.1. Werkstückträgerkonzepte
4.2. Bauteillogistik
4.2.1. Lagern
5. Technologische und konstruktive Randbedingungen
5.1. Fügen und Montieren
5.1.1. Schraubenverbindung
5.1.2. Clip Verbindung
5.2. Positionieren
5.3. Montagegerechte Produktgestaltung
6. Variantenvorschläge für die Praxis
7. Resümee
8. Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Automatische Montagesysteme (Robert Bosch GmbH)
Abb. 2: Gelenkarmroboter
Abb. 3: Gestaltungsmöglichkeiten am Werkstückträger
Abb. 4: Durchlauf-, Direktzugriff-, Rücklauf- und Umlaufpuffer
Abb. 5: Unterteilung des Fertigungsverfahrens Fügen nach DIN8593
Abb. 6: Fertigungsstufen der zukünftigen Serienproduktion
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit
Tab. 2: Übersichtstabelle Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit für ACC Austria
1. Einleitung
Das Unternehmen ACC Austria, das seit 1982 in Fürstenfeld besteht, produziert Kältekompressoren für Haushaltskühlgeräte. Ein Kältekompressor besteht aus mehreren Komponenten, die zum Teil auch in voll automatisierten Montagestationen zusammengefügt werden. Um am Markt erfolgreich bestehen zu können, muss man mit neuen Produkten seine Position sichern. Nach einer jahrelangen intensiven Entwicklungstätigkeit wird deshalb 2009 ein neues Produkt eingeführt, wodurch unter anderem ein Positionier- und Montagekonzept für die Druckstrecke für diesen neuen Kältekompressor konzipiert werden soll.
Das Ziel dieser Arbeit ist eine fundierte Beschreibung und Gegenüberstellung von einfachen, jedoch effizienten Montage- und Positionierkonzepten für die zukünftige Serienproduktion. Weiters werden Variantenvorschläge für ACC Austria aufgelistet.
2. Rahmenbedingungen für eine automatisierte Anlage
Eine automatisierte Anlage soll gewisse Rahmenbedingungen erfüllen. Aus diesem Grund ist es wichtig, diese zu definieren.
2.1. Taktzeit
„Die Taktzeit bedeutet einen gesamten Zyklus (Haupt- und Nebenzeiten) bei einwandfreier Funktion der Anlage, gemessen im ungünstigsten Fall.“[1]
2.2. Technischer Nutzungsgrad
Die technische Verfügbarkeit wird über eine Tagesproduktion (im Rahmen des Probebetriebes) ermittelt. Gezählt werden nur Gutteile. Basis für die Berechnung ist die tatsächlich ermittelte Taktzeit. Verpflichtende Grundlage: VDI 3423 (siehe Formel 1)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Ptat= produzierte Tagesmenge NT = technischer Nutzungsgrad
TBist/t= Ist-Belegungszeit Pmög= mögliche Tagesmenge
Formel 1: Berechnung des Technischen Nutzungsgrades NT[2]
2.3. Automatisierungsgrad
Der Automatisierungsgrad ist umso kleiner, je mehr der Mensch in einen Produktionsprozess involviert ist. Eine vollautomatisierte Anlage führt Tätigkeiten in einer räumlichen Ablauffolge aus. Umso höher der Automatisierungsgrad ist, desto geringer sind die Kosten. Weitere Vorteile sind die Qualität der gefertigten Werkstücke und die Humanisierung der Arbeit. Den derzeitigen Lebensstandard haben wir unter anderem der Automatisierung in Fertigungen zu verdanken. Es ist möglich, mehr Waren in einer geringeren Zeit zu produzieren, das ermöglicht wiederum, dass eine steigende Anzahl von Menschen im Bereich von Dienstleistungsaufgaben, im Bereich der Wissenschaft oder der Forschung tätig sein kann. Die Automatisierungstechnik ermöglicht auch eine Gestaltung der Arbeitsplätze, die frei von schweren Arbeitsbelastungen sind. Servomotoren ersetzen die Muskelkraft des Menschen und die besonders belastenden Tätigkeiten können von speicher- und programmierbarer Steuerungen übernommen werden.[3]
2.4. Produktionsleistung
„Die Produktionsleistung ist die tatsächlich erreichte durchschnittliche Stundenleistung, ermittelt über eine Tagesproduktion (= mögliche Produktion bei obiger technischer Verfügbarkeit minus Set up). “[4]
Unter Set up versteht man jene Zeit, die benötigt wird, um Werkzeuge auszutauschen oder eine Umrüstung auf ein neues Werkstück durchzuführen.
2.5. Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit
Die maximal erlaubte Anzahl von fehlerhaften Produkten bzw. von Störungen wird bei der Vorabnahme, bei der Inbetriebnahme, beim Abnahmebetrieb und bei der Endabnahme ermittelt. Zur Ermittlung werden eine oder mehrere der Varianten gewählt. (siehe Tab. 1)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 1: Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit[5]
2.6. Verfahren zur Ermittlung von Fehlerhäufigkeit, Prozess- und Maschinenfähigkeit
„Sämtliche Merkmale müssen die Zeichnungsangaben erzielen. Die Merkmale werden wie unter 2.5 „Fehlerhäufigkeit, Prozess-/Maschinen-/Messmittelfähigkeit“ angegeben überprüft. Der Merkmalsumfang und die Prüfhäufigkeit richten sich nach Erfahrungswerten aus dem Projektablauf und werden daher im Detail vor jeder Aufnahme festgelegt, ebenso bedeuten Messstellen und Messverfahren keinerlei Einschränkung der Zeichnungsangaben. Die folgende Beschreibung ist daher als eine erste Richtlinie anzusehen, die von den Unternehmen individuell erweitert bzw. gekürzt werden kann.
- Umfasst die Aufgabenstellung nur den Bearbeitungsprozess, so werden bei Probelauf und Vorabnahme nur die Maschinenfähigkeit Cm und die Fehlerhäufigkeit geprüft; bei der Inbetriebnahme, beim Abnahmebetrieb und bei der Endabnahme auch Cpk-Werte.
- Umfasst die Aufgabenstellung auch den gesamten Regelkreis, so werden auch beim Probelauf und bei der Vorabnahme die Cpk-Werte geprüft.“[6]
[...]
[1] Klotz Helmut (2005): KB01061-A Pflichtenheft Automation Headgroup Part 1. Fürstenfeld: Dokumentation ACC Austria, Seite 8
[2] Klotz Helmut (2005): KB01061-A Pflichtenheft Automation Headgroup Part 1. Fürstenfeld: Dokumentation ACC Austria, Seite 9
[3] Vgl. Konold, Reger (1997): Angewandte Montagetechnik. Produktgestaltung, Planung, Systeme und Komponenten. Geislingen: Vieweg, Seite 14
[4] Klotz Helmut (2005): KB01061-A Pflichtenheft Automation Headgroup Part 1. Fürstenfeld: Dokumentation ACC Austria, Seite 11
[5] Klotz Helmut (2005): KB01061-A Pflichtenheft Automation Headgroup Part 1. Fürstenfeld: Dokumentation ACC Austria, Seite 14
[6] Klotz Helmut (2005): KB01061-A Pflichtenheft Automation Headgroup Part 1. Fürstenfeld: Dokumentation ACC Austria, Seite 12
-
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X.