Zielsetzung und Lösungsansatz

Mittels Grobplanung und Feinsteuerung der Fertigung löst man das Grundproblem einer Fabrik: nämlich die Kundenaufträge so über die teils sequentiell, teils parallel angeordneten Fertigungsmaschinen zu schicken, dass die Produktivität der Anlage maximiert und die Durchlaufzeit der Aufträge sowie der Lagerbestand der Teilprodukte minimiert werden. Planung und Steuerung der Anlage laufen auf einem diskreten Anlagenmodell, das in diesem Projekt als zeitbehaftetes Petrinetz realisiert ist und die Simulation des dynamischen Auftrags-Durchlaufverhaltens gestattet. Ausgehend von stationären Betriebszuständen der Steuerstrecke, hier dem zyklischen Routing des Transportsystems, entsprechend dem periodisch getakteten Abarbeiten gleichartiger Aufträge, soll das nichtstationäre Verhalten der Anlage untersucht werden, das eine Folge des nichtlinearen Fertigungssystems sowie von irregulären Auftragssequenzen ist. Eine robuste, das heißt in der Praxis verwendbare, also wenig störungsanfällige Steuerung muss in weiten Grenzen mit Instabilitäten der genannten Art fertig werden und wandelt letzten Endes ein ereignisgetriebenes Systemverhalten in ein zyklisches um. Basierend auf diesem Grundgedanken, wird ein Steuerungsentwurfs- und Verifikations-Verfahren entwickelt und mit Hilfe des Petrinetz-Tools PACE implementiert, das das komplexe Transportproblem einer industriellen Galvanikanlage mit ca. 25 Becken und 10 Prozessen (gleich Aufträgen), die sich gleichzeitig in der Fertigung befinden, löst.

Bearbeitete Teilaufgaben

• Modellierung des Problems als Petrinetz-Modell
• Integration einer Ablaufsteuerung basierend auf Abfertigungsregeln in das Modell
• Anwendung der Methode auf ein Benchmark-Problem
• Entwicklung einer Lösungsmethodik mittels Korrelationsuntersuchung