Die ganze Fabrik im Simulationsmodell - Institut für Maschinelle ...

Systembefüllung
Verwirbelung
Durchlaufzeit
Eingangsverhalten
Ausgangsverhalten
Fertigungseinheit
Black Box
Bild 3: Beschreibungsgrößen der Black Box
Die fünf Größen sind jedoch nicht unabhängig von einander; z.B. bestimmen Ein- und
Ausgangsverhalten den Verlauf der Systembefüllung, die mittlere Durchlaufzeit wird von der
mittleren Taktzeit und der mittleren Systembefüllung beschrieben, die Form der
Durchlaufzeitverteilung wird durch die Verwirbelung beeinflußt.
Die komplexe Abhängigkeit zwischen den Systemgrößen hat zur Folge, daß die Black Box
mit der Angabe aller Größen überbestimmt ist. Je nach Art der Beschreibung reichen weniger
Beschreibungsgrößen aus um die Black Box zu parametrisieren. So genügt die exakte
Beschreibung der Zeitreihen der Durchlaufzeiten und der Eingangstakte. Ausgangstakte,
Systembefüllung und Verwirbelung stellen sich danach selbst ein, da sie aus dem
Eingangstakt und der Durchlaufzeit abgeleitet werden können.
Neben der Beschreibung der Systemgrößen durch Zeitreihen können sie auch durch ihre
statistische Verteilung angegeben werden. Den dadurch entstehenden Informationsverlust, im
Vergleich zu Zeitreihen, wird durch Angabe mehrerer Systemgrößen kompensiert. Mit der
Umsetzung der Black-Box-Methodik auf einem Simulator wird der generierte Baustein durch
das Eingangs- und Ausgangsverhalten, der Systembefüllung und das Verwirbelungsverhalten
beschrieben. Das Durchlaufzeitverhalten ist bei diesem Baustein eine Größe, welche sich
selbst einstellt und somit zur Verifikation der hinterlegten Größen herangezogen werden kann.
Das für sich betrachtete Verhalten eines Fertigungsbereiches kann wie oben dargestellt
beschrieben werden. Allerdings ist dessen gesamte dynamische Verhalten von einer großen
Anzahl äußerer Einflüsse abhängig, die auf die fünf Systemgrößen ebenfalls einen wichtigen
Einfluß ausüben. Solche Einflüsse sind zum Beispiel der Auftragsmix, die Systemlast, die
unterschiedlichen Arbeitsinhalte bei unterschiedlichen Werkstücktypen oder auch eine
gestörte Ver- oder Entsorgung des Fertigungsbereichs.
Die Auswirkung dieser Einflüsse auf die fünf Systemgrößen muß separat bestimmt und
beschrieben werden.
Die hierarchische Gesamtsimulation wurde bisher für die Abbildung von Automobilwerken
konzipiert. Solche Fertigungssysteme zeichnen sich in der Regel durch konstante
Systemauslastung und stabilen Auftragsmix aus. Ferner sind die Produktionsbereiche
ausreichend entkoppelt bzw. ist das Systemverhalten bei gestörter Ver- oder Entsorgung
6