Kamil Fayzullin Knihy

Die Geschäftsbedingungen produzierender Unternehmen haben sich im Laufe des vergangenen Jahrzehnts tiefgreifend gewandelt. Stetig steigender Kostendruck, eine unaufhaltsame Beschleunigung des Wettbewerbs, der Wandel vom Anbieter- zum Käufermarkt sowie kontinuierlich neue technologische Anwendungen und Möglichkeiten sind nur einige der Entwicklungen, mit denen sich die Unternehmen zunehmend konfrontiert sehen. Ein von davon in besonderem Maße betroffener Unternehmensbereich ist die Montage. Da die Montage als letzte Stufe im Produkterstellungsprozess wie kein anderer Bereich die gestiegenen Anforderungen in Bezug auf Vielfalt, Dynamik und Schnelligkeit zu bewältigen hat, nimmt sie eine Schlüsselrolle im produzierenden Gewerbe ein. Für viele Aufgaben in der Montage fehlen jedoch vor diesem Hintergrund geeignete Methoden und Instrumente. Gezielte Forschungs- und Umsetzungsanstrengungen sind erforderlich, um den gestiegenen Anforderungen in der Montage gerecht zu werden. Um erfolgversprechende Ansätze zu identifizieren, wurde die vorliegende Studie durchgeführt. Ziel der Untersuchung ist die Beantwortung der übergeordneten Fragestellung, was für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der Montage am Standort Deutschland vor dem Hintergrund der beschriebenen Entwicklungen getan werden muss. In ausführlichen Interviews mit Montageexperten aus insgesamt neun produzierenden Unternehmen wurden Lösungsansätze zur Begegnung der Herausforderungen in den drei Betrachtungsbereichen Montageorganisation, Montageautomatisierung und Mikromontage abgeleitet. Die identifizierten Lösungsansätze wurden zu zentralen Handlungsfeldern einer "Integrativen Montagetechnik" verdichtet und anhand der Darstellung einzelner Themen- und Forschungsbereiche für die Montagetechnik der Zukunft dargestellt.

Die Automatisierung der Fertigungsprozesse fokussiert sich zunehmend auf die Nutzung von Skaleneffekten, was auf die begrenzte Flexibilität in der Betriebsphase und die hohen Kosten für Planung, Programmierung und Wartung individuell gestalteter Automatisierungslösungen zurückzuführen ist. Angesichts steigender Lohnkosten und der Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten stehen Anlagenhersteller vor der Herausforderung, hochflexible und adaptive Automatisierungssysteme für kleine bis mittlere Stückzahlen zu entwickeln. Aktuelle SPS- oder PC-basierte Fertigungsleitsysteme verarbeiten imperativ formulierte Anweisungen, was die Umsetzung eines einmal festgelegten Zustandsautomaten zur Folge hat. Diese Methode stößt an ihre Grenzen, insbesondere wenn mehrere flexible Fertigungsabläufe parallel ausgeführt werden müssen, da sie kein optimales Verhalten unter sich ändernden Randbedingungen garantiert. Die Berücksichtigung zusätzlicher Entscheidungsalternativen führt zu einer erheblichen Komplexitätssteigerung in der Programmierung. Die Arbeit untersucht, wie der Grad an Autonomie und Flexibilität in der Ablaufsteuerung automatisierter Fertigungssysteme nachhaltig erhöht werden kann. Die vorgeschlagene Lösung beinhaltet den Übergang von starrer, imperativer Programmierung zu einer Online-Planung und -Optimierung basierend auf einer deklarativen Modellbeschreibung. Ein Konzept für die autonome Planung von Steuerungsabläufen in einem