Prozessübergreifende Analyse komplexer Montageprozessketten mittels Data Mining

Cross-process, data-driven analysis of complex assembly process chains (MPK) using data mining

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-162417
  • Montagesysteme sind integraler Bestandteil des verarbeitenden Gewerbes, vor allem im deutschen Fahrzeug- und Maschinenbau. Im Fokus dieser Arbeit stehen komplexe Montageprozessketten (MPK) in der Großserienfertigung, die in jedem Prozessschritt mit mehreren Parametern in engen Prozessfenstern definiert sind und dort robust liegen. Dennoch treten Serienfehler auf, die nur sehr schwer zu entdecken sind. Einerseits liegen alle Parameter entlang der MPK innerhalb der Grenzen und weisen einen guten bis sehr guten Cp-Wert auf. Andererseits existieren Ereignisse in MPK, die zu Ausschuss führen, obwohl jeder Einzelprozess und deren Kennwerte hervorragend innerhalb der Toleranzgrenzen liegen. DerMontagesysteme sind integraler Bestandteil des verarbeitenden Gewerbes, vor allem im deutschen Fahrzeug- und Maschinenbau. Im Fokus dieser Arbeit stehen komplexe Montageprozessketten (MPK) in der Großserienfertigung, die in jedem Prozessschritt mit mehreren Parametern in engen Prozessfenstern definiert sind und dort robust liegen. Dennoch treten Serienfehler auf, die nur sehr schwer zu entdecken sind. Einerseits liegen alle Parameter entlang der MPK innerhalb der Grenzen und weisen einen guten bis sehr guten Cp-Wert auf. Andererseits existieren Ereignisse in MPK, die zu Ausschuss führen, obwohl jeder Einzelprozess und deren Kennwerte hervorragend innerhalb der Toleranzgrenzen liegen. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der prozessschritt-übergreifenden, datengetriebenen Auswertung von MPK. Im Rahmen von E|ASY-Class und E|ASY-Pat ist die Entdeckung von Wissen in Prozesskurven adressiert und die Prozessvisualisierung E|ASY-Heat erlaubt eine laufende Änderungsanalyse des Prozessverhaltens. Für die Analyse von MPK visualisiert E|ASY-Inter komplexe Wechselwirkungen zwischen Montageprozessen und den geprüft defekten Erzeugnissen in der Funktionserfüllung, um Fehlerursachen zu identifizieren. Spontane Änderungen mit schadhafter Auswirkung auf die Funktionserfüllung des montierten Erzeugnisses erkennt E|ASY-Event anhand der Signalausbreitung entlang komplexer Montagesysteme. Für die Detailanalyse unterstützt E|ASY-Curves mittels 3D-Darstellung die visuelle Auswertung von Prozesskurven.show moreshow less
  • Assembly systems are an integral part of the manufacturing industry, especially in the German automotive and mechanical engineering sectors. The focus of this work is on complex assembly process chains (MPK) in large-scale production. In these systems every single process step is defined with several parameters in narrow process windows and they are robustly located there. Nevertheless, serial defects occur which are very difficult to detect. On the one hand, all parameters along the MPK are within the limits and have a good to very good Cp value. On the other hand, there are events in MPK that lead to rejects, although each individual process and its parameters are excellently locatedAssembly systems are an integral part of the manufacturing industry, especially in the German automotive and mechanical engineering sectors. The focus of this work is on complex assembly process chains (MPK) in large-scale production. In these systems every single process step is defined with several parameters in narrow process windows and they are robustly located there. Nevertheless, serial defects occur which are very difficult to detect. On the one hand, all parameters along the MPK are within the limits and have a good to very good Cp value. On the other hand, there are events in MPK that lead to rejects, although each individual process and its parameters are excellently located within the tolerance limits. The focus of this work is on the cross-process, data-driven analysis of MPK. In the context of E|ASY-Class and E|ASY-Pat, the discovery of knowledge in process curves is addressed and the process visualization E|ASY-Heat allows for a continuous change analysis of the process behavior. For the analysis of MPK, E|ASY-Inter visualizes complex interactions between assembly processes and the tested defective products in function fulfillment to identify the causes of faults. E|ASY[1]Event recognizes spontaneous changes with a damaging effect on the functional fulfillment of the assembled product by means of signal propagation along complex assembly systems. For detailed analysis, E|ASY-Curves supports the visual evaluation of process curves by means of 3D representation.show moreshow less

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Metadaten
Author:Christian Sand
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-162417
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-399-1
ISBN:978-3-96147-399-1
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (359)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Jörg Franke, Michael Amberg
Advisor:Jörg Franke
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2021
Date of online publication (Embargo Date):2021/04/14
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2020/10/13
Release Date:2021/04/21
Tag:E|ASY-Class; E|ASY-Curves; E|ASY-Event; E|ASY-Heat; E|ASY-Inter; E|ASY-MPK; E|ASY-Pat; Montageprozessketten (MPK); industrielle Fertigung
SWD-Keyword:Data Mining; Prozesskette; Prozessanalyse (Prozessmanagement); Prozessüberwachung; Montageablauf; Montagesystem; Großserienfertigung; Ingenieurwissenschaften; Maschinenbau; Produktionstechnik; Montage
Length/size:xv, 167 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-398-4
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Technische Fakultät / Department Maschinenbau / Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS)
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 006 Spezielle Computerverfahren
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
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