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„Was wäre, wenn…“ bei Volkswagen Nutzfahrzeuge: Simulation hilft planen

25.02.2010
Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) hat im Rahmen der Kooperation zwischen der Leibniz Universität Hannover und Volkswagen Nutzfahrzeuge (VWN) ein System zur operativen Simulation für das Werk in Hannover-Stöcken entwickelt

Mit einem Simulationsmodell hatte VWN vor Produktionsbeginn bereits geplant, wie das Werk Stöcken erweitert werden muss, um Karosseriebau und Lackierung für den Porsche Panamera optimal in die Abläufe der T5-Produktion zu integrieren.

Dieses Simulationsmodell hatte seinen Zweck erfüllt, als die kombinierte Produktion erfolgreich angelaufen war. Unabhängig von jeder Simulation bildet das FIS – das Fertigungsinformationssystem – die täglichen Abläufe im Werk ab, beispielsweise die aktuelle Position jedes einzelnen Fahrzeugs und seiner Komponenten. Das FIS ist außerordentlich leistungsfähig, wenn es um den Ist-Zustand geht.

Die Frage, was passiert, wenn nächste Woche mit einem anderen Schichtmodell auf variierende Kundenwünsche reagiert werden muss, wenn die Taktzeiten an der Lackierstraße erhöht werden oder eine Anlage für die Dauer einer Schicht nicht auf Volllast laufen kann – diese Fragen kann das FIS natürlich nicht beantworten.

Robert Weglage, Leiter Programmplanung und Steuerung bei VWN, wollte Antworten auf diese Fragen. Im Sommer 2008 haben daher die beiden Ingenieure Peter Blümel und Jan Henjes vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) am PZH mit der Arbeit am VWN-Projekt „Simulationsgestützte Ablaufplanung“ begonnen. Die Ingenieure, die dem Institut von Prof. Berend Denkena im Arbeitsbereich „Fertigungsplanung und Organisation“ angehören, beschäftigen sich schwerpunktmäßig mit der Simulation von Fertigungssystemen. Ihre Aufgabe war es jetzt, ein System mit intuitiv nutzbarer Bedieneroberfläche zu schaffen, das modular in das bei VWN bestehende Simulationsmodell eingefügt werden kann und mit dem VWN-Mitarbeiter verschiedene Szenarien des Produktionsablaufs durchspielen können.

So sollten sie nicht nur sehen, wie sich variierende Kundenwünsche auf die Lieferkette auswirken, sie sollten auch die Wirkung möglicher Gegenmaßnahmen überprüfen können – ob es beispielsweise sinnvoll ist, an Engpass-Stellen auf Vorrat zu arbeiten oder mit mehr Beschäftigten den Rückstand hinterher aufzuholen.
„Wird eine Störung im Ablauf simuliert oder eine entsprechende Gegenmaßnahme getestet, dann sieht man mit unserem Programm jetzt sofort, welche Auswirkungen das etwa auf den Durchsatz von Fahrzeugen und auf die Liefertreue hat“, erklärt Peter Blümel. Dabei wird auch die aufwändige „Just-in-Sequence“-Anforderung der Panamera-Lieferkette berücksichtigt: Die Panamera-Karosserien müssen nicht nur pünktlich, sondern in genau festgelegter Reihenfolge auf den Zug gereiht werden, der sie zur Fertigstellung ins Werk nach Leipzig bringt.

Die besondere Herausforderung für die beiden Ingenieure war es, die Schnittstelle zwischen dem FIS und dem ursprünglichen Simulationsmodell aus der Planungsphase, das mit der Software „Plant Simulation“ erstellt wurde, zu realisieren. „Die ursprüngliche Simulation war ja nicht für diesen Zweck ausgelegt“, sagt Jan Henjes, „wir konnten also nicht einfach die Fahrzeugdaten aus dem FIS in die Simulation übernehmen, sondern mussten den Fahrzeugen noch zusätzliche Parameter zuordnen, damit das Modell der Realität entspricht. Das war recht knifflig.“

Der Aufwand hat sich gelohnt, findet auch Initiator Robert Weglage von VWN. Er hat mit der neuen Ablaufplanung ein Werkzeug zur Hand, das ihm einen Blick in die Zukunft erlaubt: „Szenarien, die im Produktionsablauf passieren können, und die Möglichkeit, darauf zu reagieren, lassen sich jetzt simulieren; die beste Möglichkeit können wir dann realisieren. Das spart Zeit und Geld.“

Zum Produktionstechnischen Zentrum Hannover (PZH):
Das PZH ist 2004 aus der Idee der Leibniz Universität Hannover entstanden, Hochschulforschung, Industrie und Unternehmen der Produktionstechnik zusammenzubringen. So haben sich jene sechs Institute der Fakultät für Maschinenbau, die sich mit Produktionstechnik und Logistik beschäftigen, gemeinsam mit der PZH GmbH und zahlreichen Unternehmen zum Produktionstechnischen Zentrum Hannover zusammengeschlossen. Die GmbH als Universitätstochter übernimmt neben der Verwaltung des neuen Zentrums in Garbsen zahlreiche Aufgaben im Bereich Technologietransfer und Gründerberatung. Zurzeit arbeiten im PZH etwa 450 (Ingenieur-)Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen und Angestellte in Technik und Verwaltung; außerdem rund 400 studentische Hilfskräfte. Das PZH ist eine Lehr- und Forschungsstätte, in der Grundlagen- und industrielle Auftragsforschung gleichermaßen auf höchstem, internationalem Niveau betrieben werden. Seit 2004 hat das PZH mehr als 85 Millionen Euro für die Forschung eingeworben.

| Leibniz Universität Hannover
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

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