Nahezu alle Firmen im Bereich der Oberflächentechnik arbeiten mit Fahrwagen-Anlagen zum Reinigen, Lackieren oder Beschichten von Oberflächen. Die Firmen sind in unterschiedlichen Branchen angesiedelt, z.B. in der Autoindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik, Lebensmittelindustrie oder auch im Bereich der Telekommunikation.

Die Anlagen haben einzelne, unabhängige Prozessstationen, deren Anzahl verfahrensabhängig ist. Die zu bearbeitenden/reinigenden Teile werden in Drehgestellen, mittels Fahrwagen, zu den einzelnen simulieren und gegebenenfalls zu optimieren. Genau dies ist das Anwendungsgebiet von FwSim.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass der Durchsatz abhängig ist von den Anfangs-Positionen der Drehgestelle, wohingegen die Positionen der Fahrwagen keine oder nur einen geringen Einfluss haben.

Normalerweise werden die Drehgestelle von außen in eine leere Anlage eingefahren – dabei kann es keine Variation im Durchsatz ergeben.

Das Programm kann sowohl den Durchsatz für leere Anlagen, als auch für bereits eingefahrene leere Drehgestelle ermitteln. Bei eingefahrenen Drehgestellen kann wiederum unterschieden werden, ob diese im Zyklus mitfahren bis sie in der Belade-Station befüllt werden oder ob sie als erste Station die Belade-Station anfahren sollen.

In der Projekt-Übersicht werden die wesentlichen Anlagen-Parameter erfasst. Dies sind die Projekt-Id, die Projekt-Bezeichnung, die Anzahl der Stationen, Drehgestelle und Fahrwagen sowie die Fahrwagen-Kurve (gibt an wie schnell der Fahrwagen beschleunigt und mit welcher max. Geschwindigkeit verfahren wird). Daneben wird noch die Be- und Entladezeit erfasst, sowie ein Zeitstempel gesetzt. Diese Übersicht kann selektiert und sortiert werden.

Nach einem Berechnungslauf wird hier auch der Durchsatz eingetragen, so dass für ähnliche Projekte schnell ein Überblick über die Durchsätze erstellt werden kann.

Die Projekt-Details werden über die Projekt-Maske erfasst und abgespeichert. Dabei werden die anfangs in der Projektübersicht eingegebenen Werte angezeigt und werden hier weiter spezifiziert.

An Detail-Informationen werden je Station erfasst:

• die lfd. Nr.,
• ein Name,
• die x-Position (Mittelpunkt des Beckens/der Station),
• Belade- , Entlade- oder Übergabe-Station (bei getrennter Be- und Entladung),
• die min. und max. Becken-Zeit (Verweilzeit in Station),
• die Hebe-, Abtropf- und Senk-Zeit,
• die Anfahr-Reihenfolge (wobei eine Station bis zu 3 mal angefahren werden darf) und
• die Fahrwagen-Freigabe (welcher Fahrwagen darf welche Station anfahren).
• Im unteren, abgetrennten Bereich werden die Angaben zum Pendel-Hub erfasst.

Die Berechnung des Durchsatzes erfolgt nach einem deterministischen Verfahren, d.h. die Berechnung liefert immer das gleiche Ergebnis sofern die Rahmenbedingungen (Anlagen-Parameter) nicht verändert werden. Es ist auch unabhängig vom Betriebs-System oder der CPU des jeweiligen PC´s.

Neben der Ermittlung des Durchsatzes wird auch der Zyklusbeginn (ZA) sowie das Zyklusende (ZE) angezeigt. Der zyklische Betrieb ist gekennzeichnet durch permanente Wiederholung derselben Fahraufträge und wird je nach Anfangsbedingungen früher oder später, selbst bei gleichem Durchsatz erreicht.

Für die Ablaufsteuerung sind Prioritäten im System hinterlegt, welche die Reihenfolge der Fahraufträge steuern.

Dabei hat ein Fahrauftrag für ein DG:

• die 1. Priorität bevor die max. Beckenzeit abläuft,
• die 2. Priorität bevor die min. Beckenzeit läuft,
• die 3. Priorität um die Belade-Station freizumachen,
• die 4. Priorität um ein leere DG in die Belade-Station zu setzen (bei DG mit priorisiertem Beladen)
• die 5. Priorität wenn die min. Beckenzeit abgelaufen ist,
• die 6. Priorität mit der geringsten Ausführungszeit
• die 7. Priorität falls sein DG einen anderen Fahrauftrag blockiert – dieses wird dann in letzte Ablaufposition transportiert.
  -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

In Zusammenarbeit mit der Firma Karl Roll GmbH & Co. - Teile-Reinigungssysteme - in Mühlacker/ Enzberg wurde das Programm zur Ermittlung des Durchsatzes von Reinigungs-Anlagen erstellt. Inzwischen wird dieses Programm mit einigen Erweiterungen von der Firma Dürrr Ecoclean - in Filderstadt - eingesetzt.

• Das Programm ermittelt innerhalb von ca. 30 sec, nach Eingabe der Anfangsparameter, den Durchsatz in Chargen/Std.
• Ist ausgelegt für 15 Stationen, 3 Fahrwagen und 10 Drehgestellen, kann jedoch erweitert werden.
• Es werden sowohl gemeinsame als auch getrennte Be-/Entlade-Stationen unterstützt.
• Ein mehrfaches als auch alternatives Anfahren einer Behandlungs-Station ist möglich.
• Die Hebe-, Abtropf- und Senkzeiten je Station können individuell vorgegeben werden. Ebenso die Fahrzeiten zwischen den Stationen. Dabei wird zwischen vollem und leerem Drehgestell unterschieden.
• Die Anfahrreihenfolge unterstützt auch alternative Stationen (d.h. 2 gleichwertige Becken).
• Über die Fahrwagenfreigabe können einzelne Stationen für Fahrwagen gesperrt werden.
• Mittels einer Projekt-Datenbank können ähnliche Projekte schnell gefunden werden.

Das Programmsystem besteht aus 2 Komponenten:

• einer reagierenden: bei welcher die anstehenden Fahraufträge nach dem FiFo-Prinzip abgearbeitet werden und
• einer optimierenden: bei welchem eine optimale Anfangs-Konfiguration der Drehgestell-Positionen gesucht bzw. darauf aufbauend, durch Gewichtung der Beckenzeiten, der Durchsatz weiter optimiert wird.

Die Optimierung wurde im Rahmen einer Diplomarbeit in Verbindung mit der FH Stuttgart - Fachbereich Mathematik - durchgeführt und basiert auf evolutionären Algorithmen.

• Anlagenbau

• FraDis - Fracht-Disposition (via Landkarte) und -abrechnung