Simulationsbaukasten für die Mikrotechnik
Beliebig konfigurierbare, modulare Fertigungssysteme bereits in der Planungsphase kostengünstig und realitätsnah auf ihre spätere Produktivität und Wirtschaftlichkeit hin zu analysieren, ermöglicht der am Fraunhofer IPA entwickelte Simulationsbaukasten.
Mikrosysteme setzen sich größtenteils aus hybriden Komponenten wie optischen oder sensortechnischen Teilsystemen zusammen. Deren Einzelteile zu fertigen ist meist aufwendig und teuer. Um auch bei kleinen Stückzahlen flexibel auf Kundenwünsche und Markterfordernisse eingehen zu können, produzieren viele Unternehmen die Mikrosysteme in modular aufgebauten Fertigungen. Ihre Wirtschaftlichkeit hängt in erster Linie von einem möglichst hohen Durchsatz an Substraten bei geringen Anschaffungs- und Betriebskosten und kurzen Durchlaufzeiten ab. Es ist deshalb vorteilhaft, bereits im Vorfeld ein optimiertes Materialfluss- und Anlagenkonzept zu erstellen, damit die geforderte Produktivität und Wirtschaftlichkeit gewährleistet ist.
Das Fraunhofer IPA unterstützt Unternehmen dabei, ihre mikrotechnischen Fertigungssysteme wirtschaftlich zu gestalten, zu dimensionieren und zu optimieren. Wissenschaftler der Abteilung Reinst- und Mikroproduktion haben dafür den »Simulationsbaukasten für die Mikrotechnik« entwickelt. Mit ihm können modulare Fertigungssysteme in beliebigen Konfigurationen bereits in der Planungsphase kostengünstig und realitätsnah entworfen und analysiert werden. Der Baukasten lässt sich auch als Demonstrator zur Visualisierung und für Präsentationen bei Kunden einsetzen. Er enthält sämtliche in modularen Fertigungssystemen zum Einsatz kommende Clustermodule als Modellbausteine, wie z. B. Ein-/Ausgabemodule, Prozessmodule, Handhabungsmodule und -systeme, lineare und zentrale Transportmodule, Übergabemodule, Speicher- und Ablagemodule, Steuerungsmodule etc.
Als Ergebnisse der Simulation liegen am Ende Substrat-Durchsatz und Durchlaufzeit sowie die Auslastung der Module und der Gesamtanlage vor. Darüber hinaus können mit Hilfe des »Simulationsbaukastens« geeignete Materialfluss- und Steuerungsstrategien sowie Automatisierungskonzepte entwickelt werden. Auch Prozessengpässe lassen sich ermitteln und u. a. Aussagen über die »Work in Process« (WIP) treffen. Als Planungstools setzen die Fraunhofer IPA-Wissenschaftler die Simulationsprogramme »Simple++«, AutoSched (AP) und Automod/AutoSched ein.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Thomas Kaufmann, Telefon: 0711/970-1239, Telefax: 0711/970-1007, E-Mail: tsk@ipa.fhg.de, Dipl.-Ing. Uwe Bader, Telefon: 0711/970-1263, Telefax: 0711/970-1007, E-Mail: ub@ipa.fhg.de
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Dieses Fachgebiet umfasst wissenschaftliche Verfahren zur Änderung von Stoffeigenschaften (Zerkleinern, Kühlen, etc.), Stoffzusammensetzungen (Filtration, Destillation, etc.) und Stoffarten (Oxidation, Hydrierung, etc.).
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