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Prozessaufbereitung

01. Wie lässt sich die Prozessanalyse unter EDV-technischen Gesichtspunkten gestalten?

Hinweis

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Die Beurteilung von Prozessen (allgemein: Arbeitsabläufen) wird als Prozessanalyse bezeichnet.

Bei der Prozessanalyse geht man (vereinfacht dargestellt) in folgenden Schritten vor:

  1. Der Gesamtprozess wird in Teilprozesse zerlegt, damit er überschaubar wird.

  2. Je Teilprozess werden die charakteristischen Merkmale identifiziert (Menge, Qualität, Termine, Zeiten, Kosten).

  3. Je Merkmal wird eine – möglichst EDV-gestützte – Erfassung der relevanten Daten festgelegt.

  4. Bei der Durchführung des Prozesses werden die relevanten Daten erhoben, gespeichert, geordnet und ausgewertet.

Die „höchstentwickelte Form“ der Prozessanalyse und -steuerung existiert als sog. computerintegrierte Fertigung (CIM). Vor Einführung eines solchen Systems müssen Aufwand und Nutzen sorgfältig abgewogen werden.

  • CIM (= Computer Integrated Manufactoring) bedeutet computerintegrierte Fertigung. In dieser höchsten Automationsstufe sind alle Fertigungs- und Materialbereiche untereinander sowie mit der Verwaltung durch ein einheitliches Computersystem verbunden, dem eine zentrale Datenbank angeschlossen ist. Jeder berechtigte Benutzer kann die von ihm benötigten Daten aus der Datenbank abrufen und verwerten. CIM umfasst folglich ein Informationsnetz, das die durchgängige Nutzung von einmal gewonnenen Datenbeständen ohne erneute Erfassung zulässt. CIM ist kein fertiges Konzept, sondern es besteht aus einzelnen Bausteinen, die miteinander zu einem Ganzen kombiniert werden. Die CIM-Bausteine sind im Einzelnen:

  • CAD (= Computer Aided Design = Computergestützte Konstruktion) bedeutet computergestütztes Konstruieren.

  • CAP (= Computer Aided Planning = Computergestützte Arbeits- und Montageplanung):

    CAP-Systeme helfen bei der Erstellung von Arbeitsplänen, Prüfplänen, Programmen zur Maschinensteuerung und Testprogrammen für Prüfmaschinen.

  • CAM (Computer Aided Manufacturing = Computergestützte Fertigungsdurchführung) bedeutet computerunterstützte Fertigung durch CNC-Maschinen und Industrieroboter. Mit CAM können viele Funktionen der Fertigung automatisiert werden. Dazu zählen u. a. die Werkstückbearbeitung, die Maschinenbe- und -entstückung, die Teile- und Baugruppenmontage, der Transport und die Fertigungszwischenlagerung. Es werden Daten benötigt über die Konstruktionsmerkmale, den Bedarf an Material, Betriebsmitteln und Personal, den Arbeitsablauf, die Termine, die Maschinenbelegung und die Fertigungsmenge.

  • CAQ (= Computer Aided Quality Assurance = Computergestützte Qualitätssicherung): Auch im Rahmen der Qualitätskontrolle lässt sich der Computer einsetzen. Zu diesem Zweck werden CAQ-Systeme entwickelt. Sie helfen bei der Prüfplanung, Prüfprogrammierung und Qualitätsanalyse.

  • CAE (= Computer Aided Engineering = Computergestütztes Ingenieurwesen in der Konstruktion) umfasst alle mit der Konstruktion verbundenen Berechnungen und Untersuchungen, die am Bildschirm durch Simulation dargestellt werden (z. B. Verbindung von Baugruppen, Belastungsberechnungen), wie z. B. die Finite-Elemente-Methode).

  • PPS (= Produktionsplanung und -steuerung) umfasst die computergestützte Planung, Steuerung und Überwachung von Produktionsabläufen hinsichtlich Terminen, Mengen, Kapazitäten und Material.

  • Unter BDE (= Betriebsdatenerfassung) versteht man die Erfassung von Fertigungs- und Betriebsdaten direkt an ihrem Entstehungsort. Diese Form der dezentralen Datenerfassung wird i. d. R. von den Mitarbeitern im Produktionsprozess selbst vorgenommen (manuell oder automatisch).

In diesem Zusammenhang ist noch erwähnenswert, das für die Steuerungsart von Maschinen folgende Abkürzungen verwendet werden:

  • CNC = Computer Numeric Control

    Computerausgeführte Steuerung von Maschinen und Robotern

  • NC = Numeric Control

    Numerische Steuerung von Werkzeugmaschinen

  • SPS = Speicherprogrammierbare Steuerung.

CIM ist kein fertiges Konzept: Jedes Unternehmen muss – in Abhängigkeit von Größe, Produktprogramm, Art der Fertigung usw. – entscheiden, welche der CIM-Bausteine eingesetzt und verknüpft werden. Der Implementierungsaufwand ist beträchtlich. Für die Einsatzbereiche der CAX (Bausteine: CAQ, CAP usw.) gibt es eine hierarchische Struktur; i. d. R. werden CAE und CIM als Oberbegriffe verwendet:

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02. Was versteht man unter statistischer Prozesskontrolle?

Die statistische Prozesskontrolle dient zur Überwachung der Wirksamkeit der Fertigungsanlagen durch prozessbegleitende Fehlererkennung. Sie basiert auf der Anwendung von Qualitätsregelkarten. Ihr Einsatz erfolgt vorrangig in der Großserienfertigung. Durch rechtzeitige Eingriffe in den Prozess bei Überschreitung der Prozesseingriffsgrenzen erfolgt eine systematische Prozessverbesserung (vgl. >> 5.4.3).

Die Kernelemente der SPC sind:

  • Qualitätsregelkarte

  • Warngrenzen (UWG, OWG, erhöhte Aufmerksamkeit)

  • Eingriffsgrenzen (UEG, OEG, Maßnahmen der Korrektur)

  • Toleranzgrenzen (UTG, OTG, Bauteile sind Ausschuss).