Bibliographic Metadata
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- TitleMenschenzentrierte Montageplanung und -steuerung durch fähigkeitsorientierte Aufgabenzuordnung : / von M.Sc. Daniel Roesmann ; Referent: Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Burkhard Corves
- Translated titleHuman-centered assembly planning and control through skills-oriented task assignment
- Author
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- Published
- Description1 Online-Ressource (VIII, 264 Seiten) : Illustrationen, Diagramme
- Institutional NoteUniversität Paderborn, Dissertation, 2024
- AnnotationTag der Verteidigung: 12.03.2024
- Defended on2024-03-12
- LanguageGerman ; English
- Series
- Document TypesDissertation (PhD)
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Zusammenfassung
Der Aufbau und die Entwicklung von Fähigkeiten der Mitarbeiter ist ein entscheidender Wettbewerbsvorteil produzierender Unternehmen. In menschenzentrierten Montagesystemen passen sich die Mitarbeiter auf der Grundlage von Lernprozessen an neue und sich ändernde Aufgaben der Montage an. Entsprechend müssen bei der Montageplanung und -steuerung die Fähigkeiten der Mitarbeiter berücksichtigt werden. Im Rahmen dieses Dissertationsmanuskripts wird eine neue Methodik zur menschenzentrierten Montageplanung und -steuerung durch fähigkeitsorientierte Aufgabenzuordnung entwickelt. Durch die (Teil-)Automatisierung von Schritten der Montageplanung auf Basis von mathematischer Modellierung und semantischen Technologien wird der Aufwand für die Anwendung der Montageplanung und -steuerung reduziert. Durch eine explizite Modellierung der Fähigkeiten der Mitarbeiter über das Lern-Vergessenskurven-Modell, die Integration von Echtzeitdaten und deren Berücksichtigung bei der Personaleinsatzplanung ermöglicht die Anwendung der Methodik objektive quantitative Entscheidungenbei der Planung und Steuerung von Montagesystemen. Die Methodik wurde an vier verschiedenen Prüfständen in der Laborumgebung des Heinz Nixdorf Instituts validiert. Simulation und Prüfung zeigen, dass durch die Anwendung der entwickelten Methodik eine Steigerung der Ausbringungsrate von 13,4 % und des Nutzungsgrades von 11,34 % bei heterogener Belegschaft in der Montage erreicht wird. Damit liefert vorliegende Dissertation einen Beitrag zum Forschungsfeld der menschenzentrierten Produktionsplanung und -steuerung in der Industrie 4.0 und somit einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil für produzierende Unternehmen.
Abstract
Building and developing the skills of employees will be a key competitive advantage for producing companies. In human-centered assembly systems, employees adapt to new and changing assembly tasks based on learning processes. For this purpose, the reference to the employees' skills must be provided within the assembly planning and control. In the context of this dissertation manuscript, a novel methodology for human-centered assembly planning and controlthrough skill-oriented task assignment is developed. By means of (partial) automation of assembly planning steps based on mathematical modeling and semantic technologies, the application effort of assembly planning and control is reduced. By explicitly modeling the skills ofthe employees via the learning-forgetting-curve model, the integration of real-time data and their consideration in personnel scheduling, the application of the methodology enables objective quantitative decisions in the planning and control of assembly systems. The methodology was validated using four different test benches in the laboratory environment of the Heinz Nixdorf Institute. Simulation and test prove that by applying the developed methodology an increase of the output rate of 13.4 % and a utilization rate of 11.34 % is achieved with heterogeneous occupancy in the assembly. Thus, this dissertation provides a contribution to the research field of human-centered production planning and control in Industry 4.0 and therefore a crucial competitive advantage for manufacturing companies.
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