Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Inhalt
1 Produktionsplanung der Volkswagen AG
2 Die Planungsprozesse im Produktlebenszyklus
3 Die Digitale Fabrik in den Planungsprozessen
4 Die Zukunft der Digitalen Fabrik bei Volkswagen
2
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Die Produktionsplanung bei Volkswagen
3
Produktentstehungsprozess (PEP)
Kundenauftrags-Prozess (KAP)
Einkauf
Produktion
Auftragssteuerung
VertriebService
ForschungEntwicklung/Konstruktion
Produktionsplanung +Realisierung
EOPSOPPS
PS – ProjektstartSOP – Start of ProductionEOP – End of Production
Quelle: Bracht, Geckler, Wenzel: Digitale Fabrik
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Herstell-prozess Fabrik-DMU Virtuelle
InbetriebnahmeDesign
BauTonmodellAnlagen-aufbau
Serie
Digital
Prototypen
Konstruktion
Grundprinzip: Die Realität folgt dem digitalen Modell
Real
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
12 Marken / > 100 Standorte
9 Gewerke / 3 Geschäftsbereiche (P, H, E)
18 Länder / 15 Sprachen
6 Kernsysteme
Über 15.000 ständige Systemnutzer
Über 450 aktive Projektteilnehmer
Digitale Fabrik im Volkswagen Konzern in Zahlen
5
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Inhalt
1 Produktionsplanung der Volkswagen AG
2 Die Digitale Fabrik in den Planungsgewerken
3 Die Digitale Fabrik in den Planungsprozessen
4 Die Zukunft der Digitalen Fabrik bei Volkswagen
6
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Handlungsfelder der Presswerkplanung
Bemi-Integration
FertigungsprozessUmformprozess
Umformanalyse
Prozessplan
Transferanalyse
KonstruktionHilfsvolumen
7
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Handlungsfelder der Karosseriebauplanung
ProduktanalyseProzessplanung
Layout und Mengengerüst
Roboter-simulation und Offlineprogrammierung
Verfügbarkeits-simulation
8
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Daten der Digitalen Fabrik - Auszug
Umform-Stufen Presswerkzeuge FEM Netze (Umformsim.) Prüfvorrichtung
Vorrichtungen RoboterprogrammeZwischen-ZSB‘s
Vorrichtungen Verzugssimulation Roboterprogramme
Prüf-Merkmale
Prozessplan vPPG Ergonomie
Behälter Ablaufsimulation Wegeplan Fördertechnik
Dichtnähte
Manipulator
Version, Gültigkeit(PR-Nr, Datum)
Teil
9
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Planungsprozess in der Fabrik / Infrastrukturplanung
3D-Aufnahme
3D-Modellierung
Architekturmodell
Blocklayout
KonzeptplanungDetailplanung
10
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Inhalt
1 Produktionsplanung der Volkswagen AG
2 Die Planungsprozesse im Produktlebenszyklus
3 Die Digitale Fabrik in den Planungsprozessen
4 Die Zukunft der Digitalen Fabrik bei Volkswagen
11
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Produkt- und Produktionsdaten auf einen Blick
BetriebsmittelWerker
ProduktStückliste
RessourcenProzess
12
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Bibliotheken und Standards
• Abgestimmte und geprüfte Standard-Elemente,
• zusammengehörende Geometrie- und Fertigungsdaten,
• einfach per Drag & Drop zu nutzende Elemente.
Die Bibliotheken werden mit der Erfahrung aus den Projekten weiterentwickelt
13
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Virtuelle Absicherung auf Basis der StandardmontagereihenfolgeGemeinsames Gespräch mit Entwicklung und Planung
ProduktdatenProzessdaten
Ressourcendaten
Takt 1
ZSB Kraftstoffleitung
Takt 2
Motorleitungsstrang
Takt 3
Halter Motorsteuergerät
Takt 4
Dämpfung Motorraum
Takt n+1
Virtuelles Produkt-Prozess-Gespräch (vPPG)
14
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Spezialisten
Prozessplaner
Entwicklung
Beispiel für einen Änderungs-Antragsprozess
BewertungHerstellbarkeit
Ablauf-simulation
Layout-prüfung
Ergonomie-prüfung
Herstellbar
Änderung
Gewerke
Kon-struktion
Planung
Nein
Ja
15
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Der Ablauf des Fabrik-DMU
PresswerkPresswerk
KarosseriebauKarosseriebau
LackierereiLackiererei
MontageMontage
KomponentenKomponenten
LogistikLogistik
FabrikFabrik
Gemeinsame Abstimmung
Datenzusammenspielen
Neuen Standübergeben
CAD-Umsetzung
FormaleVorprüfung
Daten erstellenund bereitstellen
Fachplanungen Fabrik-DMU
16
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Virtuelle Inbetriebnahme
17
Virtuelles Modell Feldbus Programmierbare Steuerung
Offlineprogrammierung und Überprüfung der Steuerungsprorammeanhand virtueller Modelle und realen Steuerungskomponenten
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Inhalt
1 Produktionsplanung der Volkswagen AG
2 Die Planungsprozesse im Produktlebenszyklus
3 Die Digitale Fabrik in den Planungsprozessen
4 Die Zukunft der Digitalen Fabrik bei Volkswagen
18
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Zukunft der Digitalen Fabrik - Entwicklungsebenen
Presswerkzeuge, Roboter, Behälter
Materialfluß
Fabrik-DMU, AR
Energie, Mobile Endgeräte
Big Data, Kommunikation
vPPG, Virtuellen Inbetriebnahme
2010
1995
2000
2005
2015
19
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Themengebiete Zukunft der digitalen Fabrik
20
Hardware
Simulation
Funktion
Vernetzung
Prozesse
Fähigkeiten
InformationAufbauOrganisation
Technik
Organisation
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Hardware
21
Moore‘sches Gesetz
VR, AR, MR
CPU, Speicher,Festplatten
Cave
MR-RaumMobile Endgeräte
Fabrik-DMU
Navigation
Prozess im Hauptspeicher
Big Data
WearablesMotion Tracking
BDE, Werkerführung
IoTAktoren, Sensoren
Bau-Abnahme
Giga-, Tera-, Peta-, Exa-, Zettabyte
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Simulation in der DF
23
Simulations-Hardware
Microskalierung
QuantencomputerRechnen im Massenspeicher
Makroskalierung
WerkstoffsimulationRaum, Luft
Fluid-SimulationSimulations-Methode
Meshless, Kerne
Maschine, Umgebung
Sand, SpanenSchweißstrom
Zug/DruckDruck/Druck
EnergieKlima, UmgebungSchall, Schadstoffe
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Netzlose Simulation eines Spanes
24
Universität Stuttgart, Institut für Technische und Numerische Mechanik
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Durchgängige Simulationskette
25
- AufmassLack
- AufmassKarobau
- AufmassEinzelteil
SimulationEinzelteil
+ SimulationKarobau
+SimulationLack
FertigungEinzelteil
+ FertigungKarobau
+ FertigungLack
Normierung
VerzugLack
VerzugKarobau
Rückfederung Presswerk
Pla
nung
Ferti
gung
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Gebäude- und Mediensimulation
26
Heizbedarf über ein Jahr
Temperaturverlauf in der Halle
Simulation Gebäude und Medien
Hallenmodell
Bedarf undEmission der Fertigung
Klimadaten
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Funktionen der DF
27
Big Data
BIM
IoTKI
Automatisierte Planung
Wiederholende TätigkeitenVerarbeitung Massendaten
DurchgängigeDokumentation
Lernende SystemeOptimierung
Virtuelle InbetriebnahmeVorbeugende Instandhaltung
Intelligente Analysen
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Geeignete Geschäftsprozesse
30
Repetitive Aufgaben die Mitarbeiter
mehrmals täglich ausführen
Periodische Berichterstattung,
Dateneingangs- und Ausgangsanalyse
Massen- und Serienmailgenerierun
g und -archivierung
Konvertierung von Datenformaten
und Grafik
ERP Transaktionen über mehrere
Systeme hinweg
Prozesslisten und Datenspeicherung
Volkswagen
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Vernetzung der DF
31
Netzwerktechnologien
PLM-Basis
5GHybrid-Cloud
AML
Service Bus
Kopplung administrative Systeme Interne / externe
Kommunikation
DurchgängigeSuite
BeschaffungFinanz
Produktions Plattform
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Service-Plattform
Feldbus
VR-AR Server DF Server Cloud Fabrik Server
OPC UA
Technik-Konzept digitum
33
BrilleHandschuhUhrTabletSmartphone3D-KameraDrohne
Connect / VisMockupHLS / 3DInterviewsPlant-Simulation MalagaProcess-SimulateAPE-Plan Winmod
Data Lake / AnalysePPR-Daten (DF)?Steuerungsdaten?Automatisierung?Ist-Daten Fabrik?
PPS, MRP, WEFIFISZAÜ / ZLTBDEUNIT
Modell
AnzeigeLabel, ScanRFIDEE-, Q-Daten
SPSSPSSPS
Ede
Edge
KukaFanuc
AVON/DPS
Zentrale DatenProjekt: DF311 Werk: xy
Catia Modell BEMI – Inv-NrTI-Syncro LISION –BehälterAVON/DPS
Zentrale Daten
ReferenzdatenIst-DatenBilderkennungKünstliche Intelligenz f. Planung…
Zwilling / Big Data -Analysen
Roboter-ControlSensorAktor
Unity
Kommunikation
ColladaPLC-OpenXML ….
AML, OPC
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Neue Informationen der DF
34
Mehr Details, Mehr Horizont
Aktoren, Sensoren
Digitaler Zwilling
Materialeigenschaften
Virtuelles LogMikro-ProzesseRückmeldungen
aus der Produktion
Fertigungstechnologien
Life-Cycle
Energie
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Ausprägungen digitaler Zwilling
35
Begriff 3D-Geometrie Kinematik Sensorik & Aktorik
Funktion &Steuerung
Menschliche Arbeit Metadaten
Digitaler Zwilling
Digitaler Schatten
Digitales Abbild
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Neue Prozesse der DF
36
Frontloading
Virtuelle 0-Serie
Virtuell statt Real2 Jahre früher
Vor der Vergabe der Anlagen
Prototypenfreie Produktion
Design forManufactoring
Vorbeugende Instandhaltung
Wachsende Anlagenverfügbarkeit
Fast Ramp Up
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Neue Elemente der Ablauforganisation für die DF
38
Flexibilität
DigitalisierungslotsenData Scientist
KompetenzDF als Kernkompetenz
Integration von Planungs-, Projekt und DF-TeamsZusammenarbe
it
DatenbasiertWorkflows
Simulation, AnalyseDaten, BibliothekenNeue Rollen FB
Neue Rollen IT
Teams
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Frontloading
Frontloading durch die frühzeitige Nutzung digitaler Modelle
39
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Fähigkeiten
40
Kontinuierliche IST Aufnahme
Kontinuierlicher Scan
BilderkennungAbgestimmte Standards
Intelligente Analysen
Künstliche Intelligenz,Neuronale NetzeBig Data
Automatisierte Planung
Selbstprogrammierende Roboter
Schnittstellen
Einheitliche Bibliotheken
DetailLayoutautomatisch
Agiles Arbeiten
Wolfsburg, 20.12.2018, Dr. Geckler
Effizienzsteigerung durch die Digitalisierung
41
Effizienz
Zeit
Heute 2025
Digital vernetzte Produktion als Enabler für die digitale Transformation des Gesamtunternehmens
ProduktivitätBestandssysteme
Volkswagen
Top Related