Karriere am WZL

 

Masterarbeit

am Forschungsbereich Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Abteilung Modellbasierte Systeme, Gruppe Messtechnisch- gestützte Montage
 

Kennzahlen zur Bewertung von frei verketteten Montagesystemen in der Planungsphase

Ausgangssituation

Aktuelle Montagesysteme sind durch starr verkettete Montagestationen gekennzeichnet. Dies bedingt im Falle der Einführung neuer Produkte, Varianten, Prozesse oder der Anpassung des Produktionsvolumens aufwendige Umbauten. Aktuell führt dies dazu, dass Montagesysteme frühzeitig außer Betrieb genommen werden oder mit erheblichen Überkapazitäten unter Unsicherheit geplant und betrieben werden. Ein Lösungsansatz besteht in der Aufhebung der zeitlich und räumlich starren Verknüpfung einzelner Montagestationen und damit dem Verzicht auf eine übergreifende Taktzeit. Diese Systeme werden als frei verkettete Montagesysteme bezeichnet und stellen in dieser Eigenschaft einen Paradigmenwechsel durch die Abkehr von den etablierten Methoden der Produktionsorganisation dar.

 
Aufgabenbeschreibung

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein mathematisches Modell zur Bestimmung von Kennzahlen zur Bewertung frei verketteter Montagesysteme während der Planungsphase entwickelt werden. Mit Hilfe dieser Kennzahlen soll es dem Montageplaner ermöglicht werden bereits während der Planung Kennzahlen wie die theoretisch erreichbare Durchlaufzeit, Auslastung o. ä. zu bestimmen. Auf diese Weise kann eine aufwandsarme Abschätzung des Einflusses von Designentscheidungen (z. B. Anzahl Stationen, Anzahl FTS) während der Planungsphase ohne aufwändige Simulation erfolgen. Aufgrund der vorliegenden Systemdynamik sind hierzu teilweise stochastische Verfahren einzusetzen, um so Ausfälle, unterschiedliche Wegzeiten etc. zu berücksichtigen. Mögliche Methoden finden sich im in der Warteschlangentheorie, Monte-Carlo Simulationen, Markow-Ketten oder auch in Optimierungsmodellen des Operation Research.
Teilaufgaben
• Recherche bestehender Ansätze zur mathematischen Modellierung von Produktionssystemen
• Identifikation möglicher Eingangsgrößen für und Anforderungen an das Modell
• Aufstellen von mathematischen Modelle zur Abschätzung der Kennzahlen während der Planung
• Implementierung innerhalb einer einfachen Software zur Durchführung der Untersuchungen
• Validierung und Erprobung
 
Voraussetzungen:
  • Hohe Motivation und Einsatzbereitschaft
  • Selbstständiges Arbeiten
  • Programmierkenntnisse vorteilhaft (Python, C++)




Geboten wird

  • Klare Aufgabenstellung und flexibler Arbeitsbeginn
  • Umfassende Betreuung durch einen wissenschaftlichen Mitarbeiter
  • Aktive Mitarbeit an aktuellen Industrie- und Forschungsprojekten mit hohem

Zeitaufwand: 40,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Guido Hüttemann, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing.
Oberingenieur
Cluster Produktionstechnik 3A 428
Tel.: +49 241 80-20570
Fax: +49 241 80-22293
Mail: G.Huettemann@wzl.rwth-aachen.de