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Bestimmung des Automatisierungsgrades in der Montage

Methodisches Werkzeug für den Einsatz in der Montagegrobplanung
  • Dennis Keiser

    Dennis Keiser, M. Sc., arbeitet als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am BIBA und beschäftigt sich mit Mensch-Technik-Interaktion und Resilienz von Produktions- und Montagesystemen.

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    , Christoph Petzoldt

    Christoph Petzoldt, M. Sc., leitet die Abteilung Robotik und Automatisierung am BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik und beschäftigt sich mit dynamischer Kollaboration und Mensch-Technik-Interaktion in Montagesystemen.

    , Max Münkner

    Max Münkner, M. Sc., hat an der Universität Bremen Wirtschaftsingenieurwesen studiert und sich in seiner Abschlussarbeit mit der Bestimmung des Automatisierungsgrades in der Montage beschäftigt.

    and Michael Freitag

    Prof. Dr.-Ing. Michael Freitag ist Direktor des BIBA und leitet das Fachgebiet Planung und Steuerung produktionstechnischer und logistischer Systeme (PSPS) im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen.

Published/Copyright: June 22, 2021

Abstract

Die Bestimmung des geeigneten Automatisierungsgrades ist in der Montage von hoher Bedeutung und in der frühen Phase der Montageplanung unter Unsicherheit zu treffen. Dieser Beitrag beschreibt daher einen methodischen Ansatz zur Unterstützung der Automatisierungsgradbestimmung in der Montagegrobplanung. Zudem wird eine Taxonomie zur Klassifizierung des Automatisierungsgrades in der Montage vorgestellt. Die Erarbeitung der Methode wurde durch eine Literaturanalyse, Experteninterviews sowie die Evaluation eines praktischen Anwendungsfalls begleitet und abgesichert.

Abstract

The determination of the appropriate level of automation is of great importance in assembly planning and has tobe made under uncertainty in the early phase of assembly planning. This paper presents a methodical approach to support the early phase of assembly planning. Typical requirements and constraints of the companies are taken into account. In addition, a taxonomy for classifying the degree of automation in assembly is presented. The methodology was elaborated, enforced and affirmed via a literature analysis, input by experts of the field and the evaluation of a practical use case.


Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).



Tel.: +49 (0) 421 218-50183

About the authors

Dennis Keiser

Dennis Keiser, M. Sc., arbeitet als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am BIBA und beschäftigt sich mit Mensch-Technik-Interaktion und Resilienz von Produktions- und Montagesystemen.

Christoph Petzoldt

Christoph Petzoldt, M. Sc., leitet die Abteilung Robotik und Automatisierung am BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik und beschäftigt sich mit dynamischer Kollaboration und Mensch-Technik-Interaktion in Montagesystemen.

Max Münkner

Max Münkner, M. Sc., hat an der Universität Bremen Wirtschaftsingenieurwesen studiert und sich in seiner Abschlussarbeit mit der Bestimmung des Automatisierungsgrades in der Montage beschäftigt.

Prof. Dr.-Ing. Michael Freitag

Prof. Dr.-Ing. Michael Freitag ist Direktor des BIBA und leitet das Fachgebiet Planung und Steuerung produktionstechnischer und logistischer Systeme (PSPS) im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen.

Danksagung

Dieser Beitrag entstand im Rahmen des Projekts „EKIMuPP – Konzeption und Erforschung einer digitalen und KI-unterstützten flexiblen Montagelinie zur Steigerung der Produkt- und Prozessinnovation“, das vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und der Bremer Aufbau-Bank (BAB) unter dem Kennzeichen FUE0640B gefördert wird.

Literatur

1 Scholz-Reiter, B.; Freitag, M.: Autonomous Processes in Assembly Systems. CIRP Annals – Manufacturing Technology 56 (2007) 2, S. 712–729 DOI: 10.1016/j.cirp.2007.10.00210.1016/j.cirp.2007.10.002Search in Google Scholar

2 Petzoldt, C. et al.: Functionalities and Implementation of Future Informational Assistance Systems for ManualAssembly. In: Freitag, M. et al.(Hrsg.): Subject-Oriented Business Process Management. The Digital Workplace – Nucleus of Transformation. S-BPM ONE 2020. Communications in Computer and Information Science, Vol. 1278. Springer-Verlag, Cham, 2020, S. 88–109 DOI: 10.1007/978-3-030-64351-5_710.1007/978-3-030-64351-5_7Search in Google Scholar

3 Bornewasser, M.; Hinrichsen, M.: Informatorische Assistenzsysteme in der variantenreichen Montage – Theorie und Praxis. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2020 DOI: 10.1007/978-3-662-61374-010.1007/978-3-662-61374-0Search in Google Scholar

4 Lotter, B.; Wiendahl, H-P. (Hrsg.).: Montage in der industriellen Produktion – Ein Handbuch für die Praxis. 2. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2012 DOI: 10.1007/978-3-642-29061-910.1007/978-3-642-29061-9Search in Google Scholar

5 Burggräf, P. et al.: Automation Decisions in Fow-line Assembly Systems Based on a Cost-benefit Analysis. in: Proceedings of the 52nd CIRP Conference on Manufacturing Systems, 2019, S. 529–534 DOI: 10.1016/j.procir.2019.03.15010.1016/j.procir.2019.03.150Search in Google Scholar

6 Neb, A.; Remling, D.: Quantification and Evaluation of Automation Concepts Based on a Multi-criteria Decision Analysis. 29th CIRP Design, 2019, S. 624–629 DOI: 10.1016/j.procir.2019.04.32110.1016/j.procir.2019.04.321Search in Google Scholar

7 Ross, P.: Bestimmung des wirtschaftlichen Automatisierungsgrades von Montageprozessen in der frühen Phase der Montageplanung. Dissertation, Technische Universität München, München 2002Search in Google Scholar

8 Konold, P.; Reger, H.: Praxis der Montagetechnik – Produktdesign, Planung, Systemgestaltung. Vieweg-Verlag, Wiesbaden 2003 DOI: 10.1007/978-3-663-01609-010.1007/978-3-663-01609-0Search in Google Scholar

9 DIN e. V.: DIN 19233 : 1996–07 – Leittechnik – Prozeßautomatisierung – Automatisierung mit Prozeßrechensystemen, Begriffe. Beuth Verlag, Berlin 1996Search in Google Scholar

10 Frohm, J.; Winroth, MP.; Stahre, J.: Levels of Automation in Manufacturing. International Journal of Ergonomics and Human Factors 30 (2008) 3. S. 1–28Search in Google Scholar

11 Vagia, M.; Transeth, A.A.; Fjerdingen, S.A.: A literature review on the levels of automation during the years. What are the different taxonomies that have been proposed? Applied Ergonomics 53 (2016), S. 190–202 DOI: 10.1016/j.apergo.2015.09.01310.1016/j.apergo.2015.09.013Search in Google Scholar PubMed

12 Society of Automotive Engineers International (Hrsg.): Automated Driving – Levels of Driving Automation Are Defined in New SAE International Standard J3016, 2016Search in Google Scholar

13 Fottner, J.; Clauer, D.: Einsatz von autonomen Transportsystemen auf dem Werksgelände – Aktueller Umsetzungsstand und Handlungsbedarf, Technische Universität München, 2019Search in Google Scholar

14 Linsinger, M.; Sudhoff, M.; Lemmerz, K. et al.: Task-based Potential Analysis for Human-Robot Collaboration within Assembly Systems. In: Schüppstuhl, T. et al. (Hrsg.): Tagungsband des 4. Kongresses „Montage Handhabung Industrieroboter“. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2018, S. 1–13 DOI: 10.1007/978-3-662-56714-2_110.1007/978-3-662-56714-2_1Search in Google Scholar

15 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi): Technologieszenario „Künstliche Intelligenz in der Industrie 4.0“, Working Paper, Plattform Industrie 4.0. BMWi, Berlin 2020Search in Google Scholar

16 Windmark, C.; Gabrielson, P.; Andersson, C. et al.: A Cost Model for Determining an Optimal Automation Level in Discrete Batch Manufacturing. In: Proceedings of the 45th CIRP Conference on Manufacturing Systems. Procedia CIRP 3 ( 2012), 73–78 DOI: 10.1016/j.procir.2012.07.01410.1016/j.procir.2012.07.014Search in Google Scholar

17 Chen, F.; Sekiyama, K.; Fukuda, T.: A Genetic Algorithm for Subtask Allocation within Human and Robot Coordinated Assembly. In: Proceedings of the International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, 2012, S. 507–511 DOI: 10.1109/MHS.2012.649250410.1109/MHS.2012.6492504Search in Google Scholar

18 Feldmann, K.; Slama, S.; Bauer, S. et al.: Montage strategisch ausrichten – Praxisbeispiele marktorientierten Prozesse und Strukturen. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2004 DOI: 10.1007/978-3-642-18742-110.1007/978-3-642-18742-1Search in Google Scholar

19 Awad, R.; Foith-Förster, P.: Automatisierungs-Potenzialanalyse für die Montage. Fraunhofer IPA, Stuttgart2020Search in Google Scholar

20 Kluge. S.J.: Methodik zur fähigkeitsbasierten Planung modularer Montagesysteme. Dissertation, Universität Stuttgart, Stuttgart 2011Search in Google Scholar

Published Online: 2021-06-22
Published in Print: 2021-06-30

© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Downloaded on 17.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2021-0096/html
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