Produktionsunterstützung für den Schiffbau unter Integration von Konstruktions- und Planungsdaten

Schulten, Martin; Drews, Paul

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-5763

Produktionsunterstützung für den Schiffbau unter Integration von Konstruktions- und Planungsdaten

Schulten, Martin (Author)

2003

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Martin Schulten

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2003

UmfangIII, 150 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Drews, Paul (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-04-24

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-5763
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/58895/files/Schulten_Martin.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Schiffbau (Genormte SW) ; Fertigungsorganisation (Genormte SW) ; Prozessmanagement (Genormte SW) ; Unterstützungssystem <Informatik> (Genormte SW) ; Client-server-Konzept (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Produktionsunterstützung (frei) ; Schiffbau (frei) ; Software (frei) ; Planung (frei) ; Konstruktion (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Entwickelt wurde ein rechnerbasiertes System zur Produktionsunterstützung im Schiffbau. Der Ansatz der Arbeit basiert auf der benutzerorientierten Förderung von Kommunikation, der Unterstützung der Interaktion mit Planungs- und Konstruktionsabteilung sowie der Vermittlung von Informationen auf Werkstattebene. Das System soll den strukturellen Wandel zu einer flexiblen, teamorientierten Arbeitsweise ermöglichen und die Eigenverantwortlichkeit der Werker unterstützen. Ausgehend von der Analyse zweier Werkstätten einer großen Schiffswerft wurde zunächst ein Kommunikationsmodell entworfen und ein Anforderungskatalog erstellt. Unter Berücksichtigung von inhaltlichen, technischen, ergonomischen und ökonomischen Kriterien wurde auf Basis des Anforderungskatalogs das Konzept für das Produktionsunterstützungssystem erarbeitet. Die der Software zugrundeliegende Systemarchitektur basiert auf den Ebenen Datenakquisition, Datenintegration und Präsentation. Die Datenakquisitionsebene verfügt über standardisierte Schnittstellen, die einerseits Verbindungen zu automatisierten Maschinen, z.B. Schweißrobotern, als auch Verbindungen zu betrieblichen Datenquellen, z.B. der Datenbank der Produktionsplanung oder Konstruktionsabteilung ermöglicht. Die Integrationsebene bereitet die Daten unter Verwendung einer Anwenderdatenbank benutzerbezogen auf. Die so verarbeiteten Daten werden anschließend mithilfe der Präsentationsebene im User-Interface zusammengeführt. Das System wurde auf Basis von Intranet-Technologie modular umgesetzt und kann so einfach an weitere Werkstätten angepasst oder um zusätzliche Funktionen erweitert werden. Es wurden Module zur echtzeitnahen Überwachung, 3D-Visualisierung und Regelung von Fertigungsprozessen entwickelt und integriert. Durch die Integration von Standardisierungsinformationen, Prozessspezifikationen, Wartungsplänen und anderen Dokumenten verfügt der Werker über eine Informationsbasis, die er zur Problemlösung heranziehen kann. Das Unterstützungssystem verfügt über ein offenes, benutzerorientiertes Kommunikationssystem, mit dessen Hilfe der Werker themenorientiert Erfahrungen austauschen und Probleme z.B. mit der Konstruktionsabteilung oder anderen Werkern austauschen kann. Es wurde ein werkstattgeeignetes Planungssystem integriert, sodass der Werker somit kurzfristige Planabweichungen und Änderungen von Randbedingungen in die Planung einfließen lassen kann. Zusätzlich wurden verschiedene Module zur Prozessevaluierung entwickelt, die das Lokalisieren von Ursachen von Planabweichungen ermöglichen. Das System wurde abschließend in zwei Werkstätten der Schiffswerft installiert und validiert.

The objective of this development is to provide a computer-based system for production support in shipbuilding. The approach of the system is based on the user-oriented promotion of communication, the support of interaction with the planning and design departments as well as the delivery of information on shopfloor level. The system intents to make the structural change to a flexible, team-oriented way of working possible and to support the responsibility of the workers. On the basis of the analysis of two shopfloors of a large shipyard first a communication model was sketched and a requirement catalog developed. With consideration of contentwise, technical, ergonomic and economic criteria the concept for the production support system was developed on basis of the requirement catalog. The underlying architecture of the software is based on the levels data acquisition, data integration and presentation. The data acquisition level utilizes standardised interfaces, which enable connections to automated machines, e.g. welding robots, and establish connections to operational data sources, e.g. the database of production planning or the design department. The integration level prepares it in a user-related way using a user database. The preprocessed data is then handed over to the presentation level in the user interface where it gets combined. The system is based on a modular approach applying Intranet technology and can be adapted to further shopfloors or be extended by additional functions easily. Different modules have been developed and integrated for near realtime production monitoring, 3D-visualisation and control of manufacturing processes. By the integration of standardisation information, process specifications, maintenance plans and other documents the worker is provided with an information basis, which he can consult for the solution of problems. The support system has an open, user-oriented communication system, with whose assistance the workers can exchange experiences and problems e.g. with the design department or other workers in a topic-oriented way. A shopfloor-suitable planning system has been integrated, so that the worker is able to let short term plan deviations and changes of boundary conditions flow into planning. Additionally, different modules have been developed for the evaluation of processes, which make the localisation of causes of plan deviations possible. The system has finally been installed and validated in two shopfloors of the shipyard.

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