Verfahren und System zur Erstellung eines Produktionsplans für eine

Produktionsanlage

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein entsprechendes System zur Erstellung eines Produktionsplanes für eine Produktionsanlage, welche wenigstens zwei Produktionskomponenten aufweist.

Produktionsanlagen umfassen in aller Regel mehrere auch unterschiedliche Produktionskomponenten, mit welchen jeweils ein oder mehrere vorbestimmte Produktionsschritte an dem herzustellenden Produkt durch- beziehungsweise ausführbar sind. Die jeweiligen Produktionskomponenten sind dabei über ein geeignetes Transport- und/oder übergabesystem für Halbprodukte beziehungsweise Zwischenprodukte miteinander verbunden.

Ein Produktionsplan beinhaltet insbesondere Informationen darüber, welche Produktionskomponente beziehungsweise welches Betriebsmittel unter Berücksichtigung beziehungsweise Beachtung gegebener Randbedingungen wann welchen Teilproduktions- oder Prozessschritt an welchem Produkt durch- oder ausführen soll. Ein Produktionsplan kann dabei unter Berücksichtigung/Beachtung gegebener Randbedingungen im Hinblick auf eine vorgebbare Zielgröße optimiert werden, beispielsweise bezüglich Maximierung der Anzahl an hergestellten Produkten in einem bestimmten Zeitraum, bezüglich Minimierung des Energieverbrauchs je Produkt oder bezüglich Minimierung der Durchlauf-/Prozesszeit je Produkt.

Von besonderem Nachteil erweist sich bei herkömmlichen Vorgehensweisen bei der Erstellung eines Produktionsplanes dabei insbesondere, dass bei der jeweiligen Produktionsplanung weder der Zustand noch das individuelle Ausfallrisiko einer Produktionskomponente berücksichtigt werden, was zu einer gewissen Planungsun-

schärfe beziehungsweise Unsicherheit und im schlimmsten Fall zu erhöhten Ausfallzeiten beziehungsweise zu einem erhöhtem Wartungsaufwand führen kann.

üblicherweise wird die Verfügbarkeit einer Gesamtanlage, also das Verhältnis der Zeit, innerhalb derer eine Produktionsanlage tatsächlich produziert, zu der Zeit, wo sie - falls kein Ausfall einer Produktionskomponente oder eine sonstige Störung vorliegt - planmäßig produzieren könnte, als konstant angenommen. Die Verfügbarkeitsdaten basieren zumeist auf den langjährigen Erfahrungen in der betreffenden oder einer vergleichbaren Produktionsanlage und berücksichtigen summarisch die produktionshindernden Stör- und/oder Ausfallzeiten über einen längeren Zeitraum.

Um den unvermeidlichen Ausfällen bei der Produktionsplanung Rechnung zu tragen, wird üblicherweise eine konstante Verfügbarkeit der gesamten Anlage von beispielsweise 95% zugrunde gelegt, anhand derer die Produktionsplanung durchgeführt und die zu produzierende Stückzahl festgelegt wird. Eine wirklichkeitsnahe und damit effiziente Prozess- und/oder Produktionsplanung ist unter dieser Voraussetzung in aller Regel jedoch nicht möglich, da gänzlich unberücksichtigt bleibt, dass abhängig von dem jeweiligen Wartungszustand der Anlagenkomponenten die Gesamtverfügbarkeit an den meisten Tagen üblicherweise höher als die getroffene Annahme, an anderen Tagen aufgrund beispielsweise einer ausfallsbedingten Großstörung dafür jedoch auch deutlich geringer als der konstant angenommene Wert ausfallen kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit für eine verbesserte, effizientere Produktionsplanung anzugeben, bei welcher die jeweilige Gesamtverfügbarkeit der Produktionsanlage Berücksichtigung findet.

Diese Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren zur Erstellung eines Produktionsplans für eine Produktionsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein entsprechendes System zu dessen Durchführung sind in weiteren Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Erstellung eines Produktionsplanes für eine Produktionsanlage, welche wenigstens zwei Produktionskomponenten aufweist, wird wenigstens eine Eingangsgröße, welche Angaben über Art und Quantität zu produzierender Produkte und/oder Art und Beschaffenheit der jeweiligen Produktionsanlage und/oder wenigstens einer ihrer Produktionskomponenten aufweist, sowie wenigstens ein quantifizierter Zustand einer oder mehrerer Produktionskomponenten erfasst und verarbeitet und resultierend ein zustandsbezogen optimierter Produktionsplan erstellt.

Durch Einbeziehung von Zustandbetrachtungen zur Verfügung stehender Produktionskomponenten in die Produktionsplanung beziehungsweise Produktionsplanerstellung wird eine realitätsnähere und damit effizientere Produktionsplanung ermöglicht.

Verfahrensgemäß sind für die Erstellung eines Produktionsplanes zumindest Informationen über das Produktionsziel, die jeweils herzustellenden Produkte, die Produktionsanlagen und Produktionskomponenten sowie betriebliche und/oder prozesstechnische Randbedingungen bereitzustellen.

Das Produktionsziel beinhaltet dabei insbesondere Planungsdaten, wie Art der her- zustellenden Produkte sowie deren Quantität und/oder Qualität. Weiterhin von Bedeutung kann in diesem Zusammenhang der Zeitraum sein, innerhalb dessen das jeweilige Produkt hergestellt werden muss, um es termingerecht an den Kunden ausliefern zu können. Auch eine Prioritätenreihenfolge der einzelnen Produktarten, welche sich beispielsweise aus dem mit dem Produkt zu realisierenden Umsatz oder Gewinn ergeben kann, kann von Bedeutung sein. Das Produktionsziel orientiert sich dabei immer an gegebenen Randbedingungen, so dass die eingeforderte Stückzahl nicht die theoretisch maximale Gesamtkapazität der Produktionsanlagen unter Berücksichtigung von Urlaubszeiten oder unvermeidbaren, langfristigen Umbau- beziehungsweise Wartungsaktivitäten übersteigt.

Informationen über die herzustellenden Produkte sind ebenfalls für die Erstellung eines Produktionsplanes von Bedeutung, beispielsweise die Angabe, welche einzelnen Produktionsschritte durchlaufen werden müssen, bevor ein Produkt komplett hergestellt beziehungsweise fertig gestellt worden ist und/oder ein Werkstück fertig

bearbeitet worden ist. Je nach Produkt kann das Durchlaufen von verschiedenen Produktionsschritten in einer fest vorgegebenen Reihenfolge und in einem fest vorgegebenen zeitlichen Abstand erforderlich sein, was insbesondere in der chemischen und/oder pharmazeutischen Industrie der Fall ist. Insbesondere der zeitliche Abstand zwischen dem Durchlaufen verschiedener Produktionsschritte kann in anderen Industriezweigen, beispielsweise bei der Herstellung von mechanischen Komponenten oder der Montage von einzelnen mechanischen Komponenten, auch miteinander, eher flexibel gestaltet werden beziehungsweise sein.

Insbesondere hinsichtlich einer möglichen Variation der zeitlichen Abfolge, innerhalb derer Produkte beziehungsweise Produktarten unter Beachtung des jeweiligen Produktionszieles hergestellt werden, besteht bei der Erstellung eines Produktionsplanes ein Optimierungspotential.

Eine Produktionsanlage weist in aller Regel mehrere Produktionskomponenten auf. Je nach benötigtem Produktionsprozess können diese Produktionskomponenten beispielsweise in Form einer Produktionslinie fördertechnisch sequentiell miteinander verbunden sein, das heißt, die Produktionskomponenten werden nacheinander entsprechend den notwendigen Produktionsschritten von dem in Herstellung und/oder Bearbeitung befindlichen Produkt durchlaufen, wobei das Endprodukt des vorangehenden Produktionsschrittes das Ausgangsprodukt des nachfolgenden Produktionsschrittes bildet und wobei kein alternativer Produktionspfad möglich ist. Die Produktionskomponenten können aber auch in einer fördertechnisch parallelen Struktur zueinander angeordnet sein, dass heißt, es bestehen mehrere mögliche Produktionspfade zur Herstellung ein und desselben Produktes.

Auch die fördertechnische Ausschleusung eines fehlerhaften Halbproduktes aus dem Produktionsprozess zur Nacharbeit und die Wiedereingliederung des überarbeiteten Halbproduktes in den Produktionsprozess ist eine für manche Produkte praktikable Vorgehensweise, ebenso wie das Nutzen von Zwischen- oder Sortierspeichern, welche fördertechnisch zwischen den Produktionskomponenten angeordnet sind. Solche Speicher sind beispielsweise bei der Lackierung von Automobilkarosserien üblich. Dort wird die Reihenfolge der Karosserien durch die Produktionsanlage in einem Farbsortierspeicher derart geändert, dass eine Kolonnen von Karosserien, welche in

der selben Farbe lackiert werden sollen, gebildet wird, um beim nachfolgenden Durchlauf durch die Lackieranlage in Form einer Kolonne die Anzahl der benötigten Farbwechsel zu reduzieren. Je höher der parallele Anteil der fördertechnischen Anordnung der einzelnen Produktionskomponenten in einer Produktionsanlage ist, desto flexibler lässt sich diese auch im Produktionsprozess einsetzen und umso mehr Optimierungspotential besteht bei der Erstellung des Produktionsplanes.

Die Produktionskomponenten führen die jeweiligen Produktionsschritte an dem herzustellenden Produkt durch. Eine Produktionskomponente kann auf einen speziellen Produktionsschritt für ein spezielles Produkt fixiert sein beziehungsweise für diesen vorgesehen sein, wie beispielsweise das Schneiden eines Gewindes für einen bestimmten Schraubentyp. Wenn die Produktionskomponente beispielsweise ein Roboter ist, kann ein deutlich höheres Maß an Flexibilität erreicht werden, so dass beispielsweise durch automatisches Wechseln eines Werkzeugs ein und derselbe Roboter innerhalb kurzer Zeit sowohl Klebevorgänge als auch Bohrvorgänge an verschiedenen Produktarten durchführen kann. Somit kann auch eine Produktionskomponente über ein Maß an Flexibilität verfügen, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes für dessen Optimierung genutzt werden kann.

Produktionskomponenten unterliegen Abnutzungs- und Alterungserscheinungen. Die Qualität der durchgeführten Produktionsschritte einer Produktionskomponente kann von dem Abnutzungsgrad und dem Alter der Produktionskomponente abhängen und/oder von diesem beeinflusst sein. Ebenso steigt das Risiko des kurzfristigen Totalausfalls einer Produktionskomponente mit steigendem Alter beziehungsweise Abnutzungsgrad derselben.

Insbesondere in Anlagen beziehungsweise Anlagenverbünden von mehreren Produktionsanlagen, in denen die Halbprodukte eine Vielzahl von Produktionsschritten durchlaufen müssen, ist ein längerer Ausfall einer Produktionsanlage beziehungsweise der Ausfall einer Einzelkomponente in einer Produktionsanlage mit sehr hohen Folgekosten verbunden. Einzelne Produktionskomponenten können, wie oben beschrieben, mit einem Zwischenspeicher fördertechnisch miteinander verbunden sein, so dass geringfügige Ausfallzeiten einer einzelnen Produktionskomponente abgepuffert beziehungsweise ausgeglichen werden können. Wenn beispielsweise Produkti-

onskomponente A über einen geeigneten Zwischenspeicher Produktionskomponente B mit Halbprodukten versorgt, welche ihrerseits über einen geeigneten Zwischenspeicher Produktionskomponente C mit Halbprodukten versorgt, so kann bei Ausfall der Produktionskomponente B die Produktion für einen - der Größe der Zwischenpuffers entsprechenden - Zeitraum aufrecht erhalten werden, indem Produktionskomponente A den Zwischenspeicher vor Produktionskomponente B füllt und Produktionskomponente C den Zwischenspeicher nach Produktionskomponente B leert. Wenn die Kapazitäten der Zwischenspeicher erschöpft sind, müssen auch Produktionskomponente A und C mit der Produktion stoppen, ursächlich, weil eine einzige Produktionskomponente ausgefallen ist. In Produktionsanlagen werden Zwischenspeicher allerdings üblicherweise möglichst klein gehalten, beziehungsweise sind gar nicht vorhanden.

Ein kurzfristiger Ausfall einer oder mehrerer Produktionskomponenten kann somit zu einer Behinderung der Produktion, Produktionsausfall, Qualitätsabsenkung und damit auch zu erhöhten Aufwendungen, insbesondere hinsichtlich Zeit, Material, Kosten, führen. Aus diesem Grunde werden üblicherweise in bestimmten Zeiträumen Wartungsarbeiten an den verschiedenen Produktionskomponenten durchgeführt. Dies kann in einem einfachen Fall beispielsweise eine Reinigung ausgewählter produktionsrelevanter Bauteile, auch mehrmals am Tag, und/oder in einem festen Zeitintervall beinhalten. Eine Wartung kann aber auch den Austausch besonders beanspruchter produktionsrelevanter Bauteile beinhalten, wie zum Beispiel den Austausch eines Werkzeuges jeweils am Wochenende. Aufgrund der häufigen Durchführung solcher geringfügiger beziehungsweise geringwertiger Wartungsarbeiten sind die notwendigen Zyklen, innerhalb derer solche Wartungsarbeiten durchgeführt werden sollten, zumeist innerbetrieblich gut bekannt.

Gemäß eines Wartungsplanes sind neben den geringfügigen und/oder geringwertigen Wartungsarbeiten insbesondere auch umfangreichere Wartungsarbeiten, wie beispielsweise das Richten eines Greiferwerkzeuges für einen Roboter oder die ü- berprüfung eines Robotergetriebes, üblicherweise in längeren Zeitintervallen, beispielsweise Wochen oder Jahren, durchzuführen. Diese Zeitintervalle sind zumeist vom Hersteller der entsprechenden Produktionskomponente beziehungsweise der Produktionsanlage fest vorgegeben. Aufgrund der hohen Folgeschäden bezie-

hungsweise Folgekosten, welche mit einem Ausfall einer Produktionskomponente verbunden sein können, werden die Wartungsintervalle für umfangreichere Wartungsarbeiten zumeist konservativ, also kurz, bemessen. Das heißt, auch unter ungünstigen Randbedingungen bezüglich Art und Dauer der Benutzung der Produktionskomponente soll die Ausfallwahrscheinlichkeit derselben stets unterhalb eines akzeptierten Grenzwertes befindlich sein, was durch genügend kurze Wartungsintervalle erreicht wird.

Um den Wartungsaufwand so gering wie möglich zu halten, ist es üblich, den Zustand der einzelnen Produktionskomponenten messtechnisch anhand geeigneter Messgrößen zu erfassen und daraus mittels eines geeigneten Verfahrens zur Zu- standsbewertung die Notwendigkeit für eine Wartung abzuleiten, wenn der jeweilige Zustand der Produktionskomponente dies erfordert. Analog ist es Aufgabe eines solchen Verfahrens, die Durchführung einer turnusmäßigen Wartung zu verhindern, wenn der Zustand der jeweiligen Produktionskomponente keine Wartung erfordert. Eine Angabe für eine eventuelle Wartung umfasst neben der Angabe der durchzuführenden Wartungstätigkeit auch den Zeitraum, innerhalb dessen diese Wartung durchgeführt werden sollte.

Messgrößen, aus denen der Zustand einer Produktionskomponente ableitbar ist, können beispielsweise eine elektrische oder mechanische Leistung, eine Temperatur und/oder eine Durchflussmenge sein. Insbesondere die integrale Betrachtung solcher Messgrößen über einen bestimmten Zeitraum führt zu Kenndaten, welche zur Zustandsbewertung der Produktionskomponente herangezogen werden können. Dies können beispielsweise sein: durchschnittlicher Energieverbrauch, maximaler Energieverbrauch, Anzahl von Produktionszyklen, Betriebsdauer seit Erstinbetriebnahme, Betriebsdauer seit letzter Wartung oder Durchflussvolumen eines flüssigen Mediums seit letzter Wartung. Aus diesen Kenndaten können dann mit geeigneten Verfahren zur Zustandsbewertung bewertete Aussagen über den Zustand der Komponente gemacht werden, die beispielsweise eine Ausfallwahrscheinlichkeit der jeweiligen Produktionskomponente oder die zu erwartende Qualität des von dieser Komponente durchzuführenden Produktionsschrittes angeben.

Diese quantifizierten Zustandsangaben werden dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Produktionsplanung als weitere Eingangsgrößen zugeführt.

Die vorstehend beschriebenen Randbedingungen und/oder Eingangsgrößen für die Erstellung eines Produktionsplanes offenbaren eine Flexibilität beziehungsweise ein Optimierungspotential, das heißt, es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Erreichung eines vorbestimmten Produktionszieles. Welche der verschiedenen Möglichkeiten unter Berücksichtigung der gegebenen Zielvorstellungen die geeignetste ist, kann durch geeignete Zielfunktionen spezifiziert werden. Diese können beispielsweise angeben, dass die Gesamtanlage in einem vorgegebenen Zeitraum möglichst viele Produkte herstellen soll und/oder dass der Energieverbrauch bei der Herstellung von Produkten möglichst gering zu halten ist und/oder dass der Wartungsaufwand minimal zu halten ist und/oder dass Produkte in der höchstmöglichen Qualität hergestellt werden.

Da sich die Zielfunktionen einander auch widersprechen beziehungsweise entgegenstehen können, beispielsweise höchstmögliche Qualität und/oder minimaler Wartungsaufwand und/oder minimaler Zeitaufwand, kann entweder nur eine Zielfunktion oder mehrere untereinander priorisierte Zielfunktionen angegeben werden. Die Angaben für die Zielfunktion resultieren aus den Anforderungen, die an den jeweiligen herstellenden Betrieb aus seinem Umfeld heraus gestellt werden. Diese können sich bei verändertem beziehungsweise sich ändernden Umfeld ebenfalls ändern, beispielsweise wenn aus Imagegründen und/oder ökologischen Betrachtungen heraus ein niedriger Energieverbrauch an Bedeutung gewinnt.

Als Variationsspielraum bei der Erstellung des Produktionsplanes gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind unter anderem die zuvor erwähnten Flexibilitäten bei den Produktzielen, den Produkten sowie den Produktionsanlagen beziehungsweise Produktionskomponenten sowie beim individuellen Wartungsbedarf anzusehen.

Demgemäß kann der bezüglich der angegebenen Zielfunktionen erstellte Produktionsplan Informationen enthalten, welche Produktionskomponenten im Einzelfall für die Herstellung der jeweiligen Produkte benutzt werden und/oder in welcher zeitli-

chen Abfolge die jeweiligen Produkte herzustellen sind und/oder in welchem Zeitraum die jeweiligen Produkte hergestellt werden sollen.

So kann es sinnvoll sein, bei Vorhandensein mehrerer Produktionspfade für ein und dasselbe Produkt den Produktionspfad mit dem geringsten Ausfallrisiko der beteiligten Komponente möglichst hoch auszulasten und einen parallelen Produktionspfad mit höherem Ausfallrisiko nur minimal auszulasten, so dass ein eventueller Ausfall einer Produktionskomponente möglichst geringen Einfluss auf die gesamte produzierte Stückzahl hat. Hierbei wird ausgenutzt, dass es möglich sein kann, von den Spezifikationen her identische Produkte ein und derselben Produktart in einer nichtidentischen zeitlichen Reihenfolge und/oder mit nicht denselben Produktionskomponenten zu produzieren.

Auch kann es sinnvoll sein, eine außerplanmäßige Wartung einer Komponente mit hohem Ausfallrisiko anzufordern, dabei für den Wartungszeitraum zwar einen Produktionsausfall hinzunehmen, aber nach abgeschlossener Wartung die Komponente mit hoher Auslastung und geringem Ausfallrisiko wieder in die Produktion einzube- ziehen. Der Produktionsausfall bei einer möglichen außerplanmäßigen Wartung kann weiterhin dadurch minimiert werden, dass unter Ausnutzung des geforderten Produktionszeitraumes für die verschiedenen Produkte im Wartungszeitraum nur solche Produkte hergestellt werden, für deren Herstellung die in Wartung befindliche Produktionskomponente gar nicht benötigt wird. So kann es möglich sein, dass auch eine außerplanmäßige Wartungsmaßnahme keinen Produktionsausfall nach sich zieht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet eine Einbeziehung beziehungsweise Berücksichtigung der mit der jeweiligen Produktionskomponente zustandsbedingt produzierbaren beziehungsweise erreichbaren Qualität in die Produktionsplanerstellung beziehungsweise die Produktionsplanung und/oder den jeweiligen Produktionsplan. Diese kann variieren und insbesondere mit steigendem zeitlichen Abstand von der letzten Wartung und abhängig von deren Nutzung sinken. So ist es verfahrensgemäß insbesondere möglich, Produkte, welche geringe Qualitätsanforderungen an den jeweiligen Produktionsschritt stellen, möglichst von denjenigen Produktionskomponenten herstellen zu lassen,

welche aufgrund von Abnutzungserscheinungen zwar nicht mehr die höchste, aber eine innerhalb der Produktspezifikationen liegende Qualität erwarten lassen.

Vorteilhaft kann weiterhin vorgesehen sein, dass hochwertige beziehungsweise hochwertigere Produktarten vorzugsweise von den Produktionskomponenten hergestellt werden, welche das geringste Ausfallrisiko aufweisen beziehungsweise die höchste Qualität erwarten lassen.

Weiterhin kann vorteilhaft die Möglichkeit vorgesehen sein, den Wartungsplan für die jeweiligen Produktionskomponenten entsprechend den Produktionsbedürfnissen unter Einhaltung der gegebenen Randbedingungen bei der Erstellung des Produktionsplanes zu modifizieren. So erstellt ein Verfahren zur Zustandsbewertung für die einzelnen Produktionskomponenten keine direkte Wartungsanfrage, welche in den Wartungsplan eingetragen wird, sofern die Randbedingungen eingehalten sind, sondern es stellt vielmehr Daten über Art und Zeitraum des Wartungsbedarfes als Eingangsgröße für das Verfahren zur Produktionsplanung zur Verfügung. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, dass zur Optimierung der Produktionsplanung auch die Ausnutzung des Spielraumes einbezogen wird, der sich aus frühestem und spätestem Termin für anstehende Wartungsarbeiten ergibt.

Demzufolge erfolgt die Wartungsanfrage in diesem Fall verfahrensgemäß bereits bei der Erstellung des jeweiligen Produktionsplanes und zwar unter Berücksichtigung und/oder Einbeziehung einer optimalen/optimierten Produktionsplanung und des jeweiligen Zustandes der Produktionskomponenten sowie deren individuellen Ausfallrisikos. Wenn der angefragte Wartungszeitraum innerhalb der gegebenen Randbedingungen liegt, wird der angefragte Termin im Wartungsplan vermerkt und es erfolgt die übermittlung dieser Daten an das Verfahren zur Zustandsbewertung. Darauf basierend ermittelt dieses erneut den Wartungsbedarf.

Des Weiteren wird die gestellte Aufgabe durch ein entsprechendes System zur Ausführung des vorgenannten Verfahren zur Erstellung eines Produktionsplanes für eine Produktionsanlage mit wenigstens zwei Produktionskomponenten gelöst. Das System umfasst dabei wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einem oder mehreren Mitteln, mit welchen im Zusammenwirken mit wenigstens einer Daten-

und/oder Informationsquelle wenigstens eine Eingangsgröße, welche Angaben über Art und Quantität wenigstens eines zu produzierenden Produktes und/oder Art und Beschaffenheit der jeweiligen Produktionsanlage und/oder wenigstens einer ihrer Produktionskomponenten umfasst, sowie wenigstens ein quantifizierter Zustand einer oder mehrerer Produktionskomponenten erfassbar und verarbeitbar und resultierend ein zustandsbezogen optimierter Produktionsplan erstellbar ist.

Vorteilhaft kann es sich bei den Datenquellen dabei um in einem verteilten Netzwerk angeordnete Datenverarbeitungseinrichtungen und/oder Datenbanken- und/oder - Sspeicher und/oder Management- und/oder MES -Systeme handeln.

Systemgemäß ist vorteilhaft weiterhin vorsehbar, dass der quantifizierte Zustand einer jeweiligen Produktionskomponente das Alter der Produktionskomponente und/oder einen kalkulatorischer Wert der Produktionskomponente und/oder die bisherige Einsatzdauer der Produktionskomponente und/oder deren Laufzeit und/oder die bisher aufgetretenen Ausfälle beziehungsweise bisher aufgetretenen Fehler der Produktionskomponente sowie deren Häufigkeit berücksichtigt und/oder einbezieht beziehungsweise beinhaltet.

Auch ist weiterhin vorsehbar, dass wenigstens ein Mittel vorgesehen ist, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes zusätzliche Informationen darüber verwertet und/oder berücksichtigt,, welche Produktionskomponenten für die Herstellung jeweiliger Produkte nutzbar und/oder einsetzbar sind.

In einer weiteren Ausgestaltung ist wenigstens ein Mittel vorgesehen, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes Informationen darüber verwertet und/oder berücksichtigt, in welcher zeitlichen Abfolge jeweilige Produkte mit dafür vorgesehenen Produktionskomponenten produzierbar sind.

In Weiterbildung des Systems kann wenigstens ein Mittel vorgesehen sein, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes zusätzliche Informationen darüber verwertet und/oder berücksichtigt, in welchem Zeitraum das jeweilige Produkt mit dafür vorgesehenen Produktionskomponenten produzierbar ist.

Darüber hinaus ist ebenfalls vorstellbar wenigstens ein Mittel vorzusehen, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes verwertet und/oder berücksichtigt wann eine jeweilige Produktionskomponente für die Produktion zur Verfügung steht beziehungsweise verfügbar ist.

Dementsprechend kann der zustand bezogen optimierte Produktionsplan Informationen und/oder Angaben darüber umfassen in welcher zeitlichen Abfolge die jeweiligen Produkte mit welchen Produktionskomponenten zu produzieren sind und/oder in welchem Zeitraum das jeweilige Produkt mit dafür vorgesehenen Produktionskomponenten zu produzieren ist und/oder in welcher Menge und/oder Qualität ein jeweiliges Produkt zu produzieren ist..

Vorteilhaft ist weiterhin wenigstens ein Mittel vorsehbar, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes verwertet und/oder berücksichtigt, dass spezifikationsgemäß und/oder anforderungsgemäß identische Produkte ein und derselben Produktart auch in einer nicht-identischen zeitlichen Abfolge und/oder mit nicht denselben Produktionskomponenten produzierbar sind.

Eine Weiterbildung des Systems sieht wenigstens ein Mittel vor, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes verwertet und/oder berücksichtigt, dass hochwertige Produkte mit Produktionskomponenten hergestellt und/oder verarbeitet werden, welche ein geringes Ausfallrisiko aufweisen und/oder welche eine, insbesondere spezifikationsgemäß und/oder anforderungsgemäß, hohe Qualität des jeweiligen Teilproduktionsschrittes erwarten lassen und/oder gewährleisten.

Auch kann wenigstens ein Mittel vorgesehen sein, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes verwertet und/oder berücksichtigt, dass Produkte mit geringen Qualitätsanforderungen mit denjenigen Produktionskomponenten hergestellt werden, welche unter Berücksichtigung der vorgegebenen Qualitätsparameter des herzustellenden Produktes eine geringe zu erwartende Qualität des jeweiligen Teilproduktionsschrittes aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung kann das System wenigstens ein Mittel umfassen, welches bei der Erstellung des Produktionsplanes bei einer niedrigen zu erwartenden Auslastung der Produktionsanlagen festlegt beziehungsweise bewirkt, dass be-

stimmte Produktionskomponenten in der Produktionsplanung für einen bestimmten Zeitraum nicht berücksichtigt werden und/oder ausgeschlossen werden.

Die weitere Darlegung der Erfindung sowie weiterer vorteilhafter Weiterbildungen und Ausgestaltungen erfolgt nachstehend anhand einer Figur sowie des zugehörigen Ausführungsbeispieles.

Es zeigt:

Fig. 1 : ein beispielhaft ausgebildetes System zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens inklusive der jeweiligen Informationsflüsse in modularer Umsetzung

In der einzigen Figur ist ein beispielhaft ausgebildetes System zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens inklusive der jeweiligen Informationsflüsse in modularer Umsetzung gezeigt, wobei verfahrengemäß zur Erstellung eines Produktionsplanes für eine Produktionsanlage, welche wenigstens zwei Produktionskomponenten aufweist, wenigstens eine Eingangsgröße, welche Angaben über Art und Quantität zu produzierender Produkte und/oder Art und Beschaffenheit der jeweiligen Produktionsanlage und/oder wenigstens einer ihrer Produktionskomponenten aufweist, und wenigstens ein quantifizierter Zustand einer oder mehrerer Produktionskomponenten erfasst und verarbeitet und resultierend ein zustandsbezogen optimierter Produktionsplan erstellt wird.

Die Ausführung des Verfahrens erfolgt dabei auf einem beispielhaft ausgebildeten System zur Erstellung eines Produktionsplanes für eine Produktionsanlage mit wenigstens zwei Produktionskomponenten, welches einen modularen Aufbau aufweist und wenigstens eine übergeordnete Datenverarbeitungseinrichtung sowie Mittel um- fasst, welche wenigstens eine Eingangsgröße, welche Angaben über Art und Quantität zu produzierender Produkte und/oder Art und Beschaffenheit der jeweiligen Produktionsanlage und/oder wenigstens einer ihrer Produktionskomponenten umfasst, sowie wenigstens einen quantifizierten Zustand einer oder mehrerer Produktionskomponenten zu erfassen und verarbeiten und resultierend einen zustandsbezogen optimierter Produktionsplan erstellen.

Bei den einzelnen Modulen kann es sich dabei um unterschiedliche Daten- und/oder Informationsquellen, wie beispielsweise Datenbanken, System zur Zustandbewertung, Datenspeicher, MES (Manufacturing Execution System), Monitoring System und dergleichen und/oder die zugehörigen Computerprogrammprodukte handeln, wobei jedes Modul, insbesondere in einem verteilten Netzwerk, beispielsweise jeweils einer Datenverarbeitungsanlage zugeordnet ist und/oder auf dieser lauffähig sein kann. Mehrere Module können auch derselben Datenverarbeitungsanlage zugeordnet sein und/oder auf dieser ausgeführt sein. Alle beteiligten systemgemäßen Module sind in geeigneter Weise untereinander verknüpft, um einen Daten- und/oder Informationsaustausch untereinander durchführen zu können. Sofern mehrere Datenverarbeitungsanlagen beziehungsweise -Eeinrichtungen beteiligt sind, sind auch diese in einer für einen Datenaustausch geeigneten Form miteinander verbunden. Hierbei beinhaltet ein erstes Modul 11 insbesondere Daten über das Produktionsziel, welche im Zusammenwirken mit den übrigen Modulen einem übergeordneten Verarbeitungsmodul 15 mit der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung zur Verfahrensausführung und/oder Umsetzung, als Eingangsgrößen zur Verfügung gestellt sind und resultierend die Erstellung eines zustandsbezogen optimierten Produktionsplans bewirkt ist. Ein weiteres zweites Modul 12 stellt dem übergeordneten Modul 15 beispielsweise Daten und/oder Informationen der jeweiligen Produktspezifikation als weitere Eingangsgrößen zur Verfügung, ein drittes Modul 17 die Nenndaten der Produktionsanlage und ein viertes Modul 18 eine oder mehrere Zielfunktionen, anhand derer die Strategie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Produktionsplanung bestimmt wird. Ein fünftes Modul 13 beinhaltet aus einer Zustandsbewertung resultierte, bewertete Daten über den Zustand einer oder mehrerer Produktionskomponenten, ein sechstes Modul 19 beinhaltet Daten/Informationen über terminlich betriebliche Randbedingungen der Produktionsanlage. Beide Module, das fünfte sowie das sechste Modul, 13, 19 stellen die jeweiligen Daten/Informationen sowohl einem siebten Modul 16, welches Daten/Informationen über den Wartungsplan enthält, als auch dem übergeordneten Modul 15 zur Verfügung. Das übergeordnete Modul 15 stellt als verfahrensgemäßes Ergebnis sowohl dem siebten Modul 16 Wartungsdaten/- informationen als auch einem achten Modul 14 Daten über die Produktion für einen zukünftigen Zeitraum zur Verfügung.

In einem Szenario erfolgt die laufende Produktion, wie oben beschrieben, anhand eines Produktionsplanes, welcher zuvor durch das übergeordnete Verarbeitungsmodul 15 unter Berücksichtigung der im ersten bis dritten, im fünften und sechsten Modul 11 -13,17 und 19 definierten Randbedingungen erstellt wurde. Störungen der Anlage liegen nicht vor. Das Optimierungskriterium, welches im vierten Modul 18 zuvor durch den Disponenten der Anlage definiert wurde, ist die bevorzugte Benutzung der Produktionskomponenten mit der höchsten Effizienz.

Das fünfte Modul 13, welches die Zustandsbewertung der einzelnen Produktionskomponenten durchführt, zeigt einen sprungartigen Abfall der Effizienz einer Produktionskomponente A von 99% auf 65%. Diese Bewertung bleibt über einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise 30 Minuten nahezu konstant. Das übergeordnete Verarbeitungsmodul 15 erstellt nach diesem Zeitraum anhand der geänderten Randbedingungen einen aktualisierten Produktionsplan, welcher ab diesem Moment für die Produktion verwendet wird. In diesem wird die Produktionskomponente A nicht mehr bevorzugt benutzt. Weiterhin wird ein Wartungsbedarf für Produktionskomponente A ermittelt und datentechnisch an das siebte Modul 16 übertragen.

Je gravierender ein Absinken der durch das fünfte Modul 13 ermittelten Effizienz einer Produktionskomponente ist, desto kürzer ist der Zeitraum, innerhalb dessen ein aktualisierter Produktionsplan zu erstellen und zu verwenden ist. Bei einem schlagartigen Abfall auf 0% kann der Zeitraum, innerhalb dessen ein aktualisierter Produktionsplan zu erstellen und zu verwenden ist, auch nur wenige Minuten betragen, bei einem über mehrere Tage andauernden Effizienzabfall kann der Zeitraum beispielsweise 48 Stunden betragen.

In einem anderen Szenario erfolgt die laufende Produktion ebenfalls anhand eines Produktionsplanes, welcher zuvor durch das übergeordnete Verarbeitungsmodul 15 unter Berücksichtigung der im ersten bis dritten, im fünften und sechsten Modul 11 - 13,17 und 19 definierten Randbedingungen erstellt wurde. Es ist gemäß dem im siebten Modul 16 abgelegten Wartungsplan eine präventive und zeitunkritische Wartung einer Produktionskomponente B vorgesehen, welche im Produktionsplan dementsprechend im vorgesehenen Wartungszeitraum nicht für die Produktion eingeplant ist.

Durch einen unerwarteten neuen und kurzfristig zu realisierenden Auftrag steigt die Quantität der herzustellenden Produkte, wie datentechnisch im ersten Modul 11 hinterlegt. Basierend auf diesen neuen Randbedingungen ermittelt das übergeordnete Verarbeitungsmodul 15 einen neuen Produktionsplan und einen neuen Wartungsplan, der insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass die notwendige, aber nicht zeitkritische Wartung der betroffenen Produktionskomponente B um einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise 4 Wochen, verschoben wird. Die hierdurch entstehende bisher nicht eingeplante Produktionskapazität wird genutzt, um die Produkte für den neuen Auftrag zeitnah herzustellen.

Ein weiterer zusätzlicher Auftrag kann bei der Erstellung eines weiteren Produktionsplanes durch das übergeordnete Verarbeitungsmodul 15 möglicherweise nicht mehr zeitnah berücksichtigt werden, weil die Wartungsmaßnahme an der Produktionskomponente B nicht mehr ohne vertretbares Risiko zu verschieben ist.