simulation in der fertigung für metallstrukturen von … technical perfection, automotive passion....

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Technical perfection, automotive passion.

Simulation in der Fertigungfür Metallstrukturen vonAutositzen

ARENA User Meeting 2005, Freiburg, Germany

SAT Simulations- und Automations-Technologie AG

2

Inhalt

• Überblick über Faurecia

• Materialflussplanung im Bereich FME• Überblick Frames Manufacturing Engineering• Layoutplanung• Materialflusssimulation

• Simulationsbausteine einer KANBAN-Fertigung• Kanban Pull System• End of line stock• Sequencer• Loskonstruktionsbox• Zusätzliche Bausteine

• Simulation der Endmontage Rücksitze für AU716 (Audi Pikes Peak)• Aufbau• Ergebnisse

• Zukünftige Projekte• Simulation von komplexen Materialströmen

3

Information zu Faurecia

l Expertise in 6 modules

l Global player with European leadership

l Overall interior capability

l 2004 sales €10.7 billion

l 28 Countries

l 60,000 employees worldwide

> A world leader in automotive equipment

4

Information Faurecia

Door

Cockpit

Seat

Front end

Acoustic package

Exhaust

> Faurecia focuses on 6 modules

5

Information Faurecia - Sales by customer

6

Simulation und Layoutplanung im Bereich FME

> Planungsaktivitäten von FME NE

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l Zentrale Planung für 6 Werke in Europa

l Total Headcount: 70 Personen

l Industrialisierung von Fertigungslinien

l Entwicklung von Technologien

l Standardisierung von Anlagen und Methoden

l Business Plan / Kalkulationen

l Betriebsmittelkonstruktion

l Werkzeugbau

l Materialflussplanung

> Überblick Frames Manufacturing Engineering (FME)

8

Assembly Engineering


Core Team

Tool D

esign

Standardization

Material F

low

Sim

ulation

Technology

MT

M

Costing

Process Pilots

Engineers

Specialists

Pilots

Frames Plant

> Überblick Frames Manufacturing Engineering (FME)

9


> Layoutplanung

• Ideallayout• Bestimmung Anlagentyp• Definieren des Transportes und der

Behälter• Bestimmung Materialzufuhr /

Lagerflächen

• Soll-Layout• Gekoppelt an örtliche Gegebenheiten

eines Werkes (Hallenpfeiler, Ver- undEntsorgung, Fluchtwege, ...)

empty

Boomer. Left

Boomer. Left

800(a4)

55(a2)

50(a1)

Boomer.Middle

Boomer.Middle

empty

Boomer. Right

Boomer. Right

700 AS(a3)

PC

Empty Container

2 Var iants

Full ContainerMiddle seat

MARATHON PAC

500(bwc)

jig jig

MARATHON PAC

Full ContainerLeft seat

700 MS(a3m)

1 Le

wel

s 60

min

MARATHON PAC

Full ContainerRight seat

10


> 3D Simulation

• Roboter Simulation• Handling• Punktschweißen• Lichtbogenschweißen• Kleben etc.

• Ergonomie Simulation• Design von Arbeitsplätzen• Montage- und Handhabungsanalysen

• Logistik• Packanalysen

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> Materialfluss –Simulation (Arena)

• Montage Transfersysteme• Produktionsabläufe• Power & Free• Small Train• Kanban-Fertigung

• Ziele Optimierung hinsichtlich• Minimaler Einsatz von Ressourcen• Verringerung der Bestände• Minimale Durchlaufzeit• Minimales Rüsten• Leveling der Produktion

c o r n e r b u f f e r 4

corner

S t a t io n 1 0 0stationload

b u f f e r s t _ 2 0 0m a x im u m

bufferb u f f e r s t _ 3 0 0m a x im u m

buf fer

workstationS t a t io n 2 0 0


c o r n e r s t _ 3 0 0

corner

b u f f e r 3m a x im u m

buf fer


corner

environmentopen

A u s la u f p u f f e r 3


buf fer

environment

open

A u s la u f p u f f e r 2

c o r n e r s t _ 9 0 0corner


corner


buf fer

c o r n e r s t _ 1 0 0 0corner

workstations t a t io n 1 0 2 0

workstations t a t i o n 1 0 1 0

b u f f e r s t _ 1 0 0 0m a x im u m

bufferworkstationS t a t io n 4 0 0


workstationS t a t io n 6 0 0c o r n e r s t _ 6 0 0

corner


buf fer


corner

workstations t a t io n 7 0 0

b u f f e r s t _ 8 0 0m a x im u m

buffer

workstations t a t io n 8 0 0

b u f f e r s t _ 9 0 0m a x i m u m

buffer

workstation

s t a t io n 9 0 0

workstationSta t io n 5 3 0

Tep

pich

entn

ehm

en

Tei

leab

frag

e

Vor

heiz

en

Tep

pich

anp

ress

en

S u b m o d el 1S u b mo d el 2

b u f f e r _ s t 1 0 0 0 _ 1m a x i m u m

buf ferb u f f e r s t _ 5 3 0m a x im u m

buf fer

environment

open

s t a t io n 5 2 0 _ o p

S u b m o d el 3

Station 100Station 200Station 300Station 900Station 800Station 700

Station 1020 Station 1010

Station 600

Station 510

Station 400

Station 520

Station 530

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Simulation einer Kanbanfertigung

> Kanban Pull System

Vorschau

13 m109 ref.

Produktion

13 m109 ref.

Nompatelize52 refEXW

KundeNompatelize

52 refEXW

Lieferant

1234

Fertigteil-bestand

Kaufteil-bestand

Abruf

• Produktion im Kundenverbrauchstakt• Vermeidung von Überproduktion• Flexible Reaktion auf Kundenbedarfe• Glättung der Produktion• Erleichterung der Produktionssteuerung

• Optimaler Ressourceneinsatz• Reduzierung der Durchlaufzeiten• Bestände nach FIFO• Visuelle Steuerung der Aktivitäten• Standardisierung der Arbeitsabläufe

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> End-Of-Line stock • Aufgabe:• Lagerort für Fertigteile am

Ende der Produktionslinieentsprechend der Teile Nr.

• Bestand für die Produktions-zeit je Los

• Bestand zur Absicherung vonProduktionsproblemenEnd of line stock

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> Sequenzer • Aufgabe:• Ermitteln der Daten über

Excel-Datei• Visuelle Darstellung der

Produktionsplanung• Inhalt ist der geglättete

Produktionsplan• Übersicht über Bewegung

der Versandcontainer proTag

• Standardisierung desMaterialflusses

Plant : StadhagenProduct Family : NCC

Replication Lenght: 96Week : 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Date of issue:1

5,50

5,75

6,00

6,25

6,50

6,75

7,00

7,25

7,50

-11 2 3 4 4 5 6 7 8

PDP Expressed in UC -1255 2 1 2 2 -100 2 1 2 21 10001 ZS44/4 6 1 1 -1 12 10002 ZS44/5 6 1 1 1 1 -1 1 1 1 13 10003 ZM24 6 1 -1 1 14 -15 -16 -17 -18 -1

Monday

15


> Loskonstruktionsbox

Aufgabe• Bildung von

Losgrößen• Steuerung der

Produktion

16


> Lancer

Aufgabe• Bildung einer Reihenfolge

für die Lose• Produktionsaufträge

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> Zusätzliche Bausteine / Templates

Process

Conveyor

18


> Simulation: Zusätzliche Bausteine / Templates

Pickup-Dropoff

Queue

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Simulation der Endmontage AU716

> AufbauDateninput Simulation

Aufnahme Sitz vom Band 2. Reihe 5,3Ablegen und Picken Sitz 3. Reihe 8,1Einlegen Sitz in Kebeanlage rechts - Durchlade & 3te Reihe 6,0Einlegen Sitz in Kebeanlage links - 40 & 60 % 10,0Einlegen Teppich in Klebeanlage 2. Reihe 3,5Einlegen Teppich in Klebeanlage 3. Reihe 3,5Entnahme Sitz aus Klebeanlage rechts - Durchlade & 3te Reihe 8,2Entnahme Sitz aus Klebeanlage links - 40 & 60 % 12,2Einlagern Sitz in Conatiner 2. Reihe 7,7Vorschieben der Schublade Teppiche 4,5Vorschieben Schublade Sitz + Hubtor 7,5Starttaster Schubladen 1,0MTM Time Endmontage DL 35,2MTM Time Endmontage 3. Reihe 400,0Batchsize High runner (Behälter) 3.Reihe 2Klebeauftrag Auflegen des Teppichs (Rob) 40% 35,0Klebeauftrag Auflegen des Teppichs (Rob) 60% 35,0Klebeauftrag Auflegen des Teppichs (Rob) 3.Reihe 35,0Klebeauftrag Auflegen des Teppichs (Rob) DL 35,0Zeit zum Wechseln des Containers 60,0Zeit zum Auffüllen der Teppiche 10,0Batchsize Lowrunner (Behälter) 3.Reihe 1Batchsize Schweisserei 2Mitarbeiteranzahl Endmontage (1 oder 2) 1Wegezeit Versandstapler 300,0Aufnahme Durchlade Dynamic-Rack 5,0Einlagern Durchlade in Conatiner 3,0Batchsize Highrunner (Behälter) 2. Reihe 2Batchsize Lowrunner (Behälter) 2.Reihe 2Daten nacn Excel schreiben, 1=ja, 0=nein 0Zeit zwischen schweissen und montieren (Stunden) 3MTM Time Endmontage 40 Basis Varianten 106,3MTM Time Endmontage 60 Basis Varianten 106,3MTM Time Endmontage 40 High Varianten 118,2MTM Time Endmontage 60 High Varianten 122,5

6,00

6,15

6,30

6,45

7,00

7,15

7,30

0 0 0 0 0 0 0

1 2 3 4 5 6 7PDP Expressed in UC 1 1 3 2 2 0 1

1002 40% Basis Teppichfarbe Soul 6 1 0 1 0 1 0 0

1008 40% Basis Teppichfarbe Kamutbeige 6 0 0 0 1 0 0 0

1010 40% Basis Teppichfarbe Achatgrau 6 0 0 0 0 0 0 1

1017 40% Basis Teppichfarbe Borneogrün 6 0 0 0 0 0 0 0

1003 60% Basis Teppichfarbe Soul 6 0 0 1 0 1 0 0

1009 60% Basis Teppichfarbe Kamutbeige 6 0 0 0 1 0 0 0

1011 60% Basis Teppichfarbe Achatgrau 6 0 0 0 0 0 0 0

1018 60% Basis Teppichfarbe Borneogrün 6 0 0 0 0 0 0 0

1001 40% High + CC re Farbe Soul / Soul 6 0 0 0 0 0 0 0

1005 40% High + CC reFarbe Kamutbeige / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1006 40% High + CC re Farbe Achatgrau / Lichtgrau6 0 0 0 0 0 0 0

1016 40% High + CC re Farbe Soul / Parabraun6 0 0 0 0 0 0 0

1020 40% High + CC reFarbe Borneogrün / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1022 40% High + CC reFarbe Borneogrün / Borneogrün6 0 0 0 0 0 0 0

1004 60% High Farbe Soul / Soul 6 0 0 0 0 0 0 0

1012 60% High Farbe Kamutbeige / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1013 60% High Farbe Achatgrau / Lichtgrau 6 0 0 0 0 0 0 0

1019 60% High Farbe Soul / Parabraun 6 0 0 0 0 0 0 0

1023 60% High Farbe Borneogrün / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1025 60% High Farbe Borneogrün / Borneogrün6 0 0 0 0 0 0 0

1007 40% High CC Farbe Soul / Soul 6 0 0 0 0 0 0 0

1014 40% High CC Farbe Kamutbeige / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1015 40% High CC Farbe Achatgrau / Lichtgrau6 0 0 0 0 0 0 0

1021 40% High CC Farbe Soul / Parabraun 6 0 0 0 0 0 0 0

1024 40% High CC Farbe Borneogrün / Kardamombeige6 0 0 0 0 0 0 0

1026 40% High CC Farbe Borneogrün / Borneogrün6 0 0 0 0 0 0 0

3001 3R Soul 8 0 1 0 0 0 0 03002 3R Kardamombeige 8 0 0 0 0 0 0 0

3003 3R Borneogrün 8 0 0 0 0 0 0 0

3004 3R Achatgrau 8 0 0 1 0 0 0 0

5001 Durchlade soul 20 0 0 0 0 0 0 05002 Durchlade kardamon 20 0 0 0 0 0 0 0

5003 Durchlade kirunagrün 20 0 0 0 0 0 0 0

5004 Durchlade lichtgrau 20 0 0 0 0 0 0 0

Auslastung Ressourcen [%]

Analytiker:

0%

20%

40%

60%

80%

100%

State(endmontage_dl_res) State(endmontage2_res1) State(endmontage3_res1) State(robgreifen_res) State(worker_res)

Wait_WT

toolchange

moving

inactive

failed

blocked

idle

busy

ParameterLesen beimStart derSimulation

ReadWrite 44

1

VBA

ProduktionsdatenLesen währendSimulationslauf

1

VBA

Statistik ResourcenSchreiben am Endeder Simulation

Daten - Queues, etc.Schreiben währendSimulationslauf

ReadWrite 44

20

Simulation der Endmontage AU716

> ErgebnisseGröße und

Schwankung End-Off-Line Stock

Größe undSchwankungVorgelagerter

Stocks

Größe undSchwankung

Lancer

OptimaleLosgröße

SchnittstelleMontage- undKlebeprozess

DurchlaufzeitSequenzer à

End-Off-Line Stock

AuslastungResourcen

21

Zukünftige Projekte

> Simulation von komplexen Materialströmen

PIK

Loading/Unloading

P Painting:

Lot size per reference:C/O:Opening time:Lead time:Logistics Staff :

APressing PA1

Worker / Shift ?/3TRS 18%TT 84 secC/O no

AFO 1108347020 ZSB Lehnenbolzen AS Links + MSLot size 100Parts per day 548Single parts: 2WC: 18,4 sec

AFO 1108347021 ZSB Lehnenbolzen AS RechtsLot size 50Parts per day 274Single parts: 2WC: 18,4 sec

WWelding SC1

Worker/Shift: 1 / 3TRS 74%CTT 84 secC/O 10 min

Jigs 1 left + right - AFO 140

8347076 - ZSB Boomerang tun. AS LinksLot size per reference.: 60Parts per day 274Single parts: 5CT : 60,9 secWC: 43,9 sec8347077 - ZSB Boomerang tun. AS RechtsLot size per reference.: 60Parts per day 274Single parts: 5CT : 60,9 secWC: 43,9 sec


8347070 - ZSB Boomerang tür. AS LinksLot size 60Parts per day 274Single parts: 5CT : 53,4 secWC: 42,0 sec8347071 - ZSB Boomerang tür. AS RechtsLot size 60Parts per day 274Single parts: 5CT : 53,4 secWC: 42,0 sec

WWelding SC2

Worker/Shift 1/3TRS 74%

CTT 84 secC/O 10 min

Jigs1 left + right - AFO 400

8347082 - ZSB Vierkantrohr aussen ASLinksLot size 56Parts per day 274Single parts: 7CT : 80,0 secWC: 52,9 sec8347083 - ZSB Vierkantrohr aussen ASRechtsLot size 56Parts per day 274Single parts: 7CT : 80,0 secWC: 52,9 sec


8347038 - ZSB Querrohr AS LinksLot size per reference.: 56Parts per day 274Single parts: 5CT : 35,6 secWC: 33,1 sec8347038 - ZSB Querrohr AS RechtsLot size per reference.: 56Parts per day 274Single parts: 5CT : 35,6 secWC: 33,1 sec

WWelding SC3

Worker / shift 1/3TRS 69%CTT 84 secC/O 10 min

Jigs 2 left + right - AFO 140/120

8347100 - ZSB Boomerang tunnels . MSLot size 60Parts per day 274Single parts: 6CT : 79,8 secWC: 52,9 sec8347090 - ZSB Boomerang tuers. MSLot size 60Parts per day 274Single parts: 5CT : 35,8 secWC: 42,7 sec

Jigs1 left + right - AFO 200

8347078 - ZSB Lehnenrahmen AS LinksLot size 55Parts per day 274Single parts: 4CT : 31,8 secWC: 41,2 sec8347078 - ZSB Lehnenrahmen AS RechtsLot size 55Parts per day 274Single parts: 4CT : 31,8 secWC: 41,2 sec

WWelding SC4

Worker / Shift 1/3TRS 62%

CTT 84 sec

C/O 10 min

Jigs 2 left + right - AFO 200/60/400 410/300

8347106 - ZSB Lehnenrahmen MSLot size 60Parts per day 274Single parts: 4CT : 59,5 secWC: 50,3 sec8347030 - ZSB Rondenverbindung MS8347008 - ZSB Vierkantrohr8347006 - ZSB Klinkenentriegelungshebel8347004 - ZSB QuerrohrLot size 60Parts per day 274Single parts: 11CT : 45,9 secWC: 62,4 sec

Jigs 1 left + right - AFO 410/105

8347084 - ZSB Klinkenent.h. AS Links8349272 - ZSB HolmverstärkungLot siz 60Parts per day 274Single parts: 7CT : 24,2 secWC: 39,9 sec8347085 - ZSB Klinkenent.h. AS Rechts8349273 - ZSB HolmverstärkungLot size 60Parts per day 274Single parts: 7CT : 24,2 secWC: 39,9 sec

AAssembly PA2

Worker / Shift 1 / 3TRS 41%

CTT 84 secC/O no

AFO 420

8347040 - ZSB Vierkantrohr montiertAS Links8347041 - ZSB Vierkantrohr montiertAS Rechts8347108 - ZSB Vierkantrohr montiertMS

Lot size per referenc 50Parts per day 822Single parts: 10WC: 42 sec

AAssemblyafter painting

Number: Afo 50Worker / Shift 1 / 3TRS 53%

CTT: 84 secAverage changeover time: no

ZSB Schiene Klinke montiert AS LinksZSB Schiene Klinke montiert AS RechtsLot size per reference.: ??Parts per day 548Single parts: 5WC: 60 sec


Number: Afo 55Worker / Shift 1 / 3TRS 53%CTT: 84 secc/o no

8347064 - ZSB Schiene AS Links8347065 - ZSB Schiene AS RechtsLot size per reference.: ?Parts per day 548Single parts: 7WC: 60 sec


Number: Afo 700Worker / Shift 1 / 3TRS 63%

CTT: 84 secc/o : no

ZSB Seitensitz AS LinksZSB Seitensitz AS RechtsLot size per reference.: ?Parts per day 548Single parts: 3WC: 97,1 sec


Number: Afo 800Worker: 1TRS 72%

CTT 84 sec

c/o no

8346840 - ZSB Seitensitz AS Links8346841 - ZSB Seitensitz AS Rechts8346842 - ZSB Mittelsitz

Lot size per reference.: ??Parts per day 822Single parts: 5WC - AS: 81,7 secWC - MS: 60,5 sec

WK

2 Variant75/90 min

4 Variant170/200 min



3 Variant100 min


3 Variant60 min

1 Variant45 min

2 Variant60 min

Dis

tanc

e -

Freq

uenc

y -

Logi

stic

s S

taff

- F

requ

enc

30 m

in

3 Variant?? min


Number: Afo 700Worker / Shift ? / 3TRC 37%CTT: 84 secc/o no

ZSB MittelsitzLot size per reference.: ??Parts per day 274Single parts: 5WC: 113,9 sec

WWelding BWC

Worker / Shift 1-2 / 3TRS 71%

CTT 84 sec

C/O 10 min

AFO 500

8347088 - ZSB Sitz geschweißt AS LinksLot size 36Parts per day 274Single parts: 7CT : 60,0 secWC 74 sec

AFO 500

8347089 - ZSB Sitz geschweißt AS RechtsLot size 36Parts per day 274Single parts: 7CT : 60,0 secWC 74 sec

AFO 500

8347002 - ZSB Sitz geschweißt MSLot size 36Parts per day 274Single parts: 8CT : 63,8 secWC 74 sec

WK

WK

WK

WK

LOGISTIC PLANTPIC PDP

Boo

king

Boo

king

simulation in der fertigung für metallstrukturen von … technical perfection, automotive passion....

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