Softwareentwicklung für speicherprogrammierbare Steuerungen im integrierten, rechnergestützten Konstruktionsprozeß

Die Motivation fur die vorliegende Arbeit entstand bei oft mit unvorhersehbaren Ereignissen uberraschenden und koordinationsaufwendigen Inbetriebnahmen von automatisierten Montageanlagen. Wahrend meiner Tiitigkeit am Fraunhofer Institut fUr Arbeitswirtschaft und Organisation (lAO) in Stuttgart hatte ich dann die Gelegenheit auf der Grundlage dieser praktischen Erfahrungen wissenschaft lich und systematisch L6sungsansatze fur die sich bei der Inbetriebnahme zei genden Problemkreise der Entwicklung von Montageanlagen zu erarbeiten. Die F6rderma13nahme des BMFT "Forschungskooperation zwischen Industrie und Wissenschaft" zwischen der oben genannten Forschungseinrichtung und der Fix Maschinenbau GmbH, einem mittelstandischen Hersteller von Sondermaschinen und Anlagen fur die Montage, erm6glichte diese Arbeit. Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e. h. Dr. h. c. H.-J. Bullinger, dem Leiter des lAO und Direktor des Instituts fur Arbeitswissenschaft und Technologie management (lAT) der Universitat Stuttgart danke ich fur die UnterstGtzung und F6rderung meiner Arbeit. Fur die Obernahme des Mitberichts und die Anregungen zur Arbeit gilt mein Dank Prof. Dr.-Ing. A. Storr, dem Leiter der Abteilung Prozel3rechentechnik am Institut fUr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungsein richtungen der Universitat Stuttgart. Bei den Mitarbeitern und Studenten des lAO bedanke ich mich fUr die stete Dikussionsbereitschaft und ausgezeichnete Zusammenarbeit. Herrn Karl Utz, dem Geschaftsfuhrer und Inhaber der Fix Maschinenbau GmbH und seinen Mitarbeitern danke ich fur die wohlwollende UnterstGtzung dieser Arbeit und die praxisorientierten Anregungen. Besonders bedanken m6chte ich mich bei Gundula Herrmann, Prof. Dr.-Ing. Klaus Kornwachs, Dr.-Ing. Klaus Lay, Dr.-Ing. Raimund Menges und Dr.-Ing. Joachim Warschat fur die kritisch konstruktive Begleitung meiner Arbeit.

Inhalt
0 Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung.- 2 Ziel der Arbeit: Effiziente SPS-Softwareentwicklung für Automatisierungssysteme in der Montage.- 3 Analyse der Softwareentwicklung im Konstruktionsprozeß.- 3.1 Produktmodellierung im Entwicklungsprozeß von automatisierten Montageanlagen.- 3.2 Planung und Konzeption einer Anlage.- 3.3 Entwurf und Gestaltung der Mechanik.- 3.4 Entwurf und Gestaltung der Elektrik.- 3.5 Softwareentwicklung für speicherprogrammierbare Steuerungen.- 3.6 Projektmanagement.- 4 Softwareentwicklung für SPS im integrierten Konstruktionsprozeß.- 4.1 Moderierte Planung und Konzeption eines Automatisierungssystems.- 4.2 Die Anlagenentwicklung mit einem integrierten CAD-System.- 4.3 Mechanische Gestaltung als Teilprozeß der Anlagenentwicklung.- 4.4 Elektrische Gestaltung als Teilprozeß der Anlagenentwicklung.- 4.5 Softwareentwicklung als Teilprozeß der Anlagenentwicklung.- 4.6 Erstellen des integrierten Produktmodells.- 5 Implementierung eines CAD-Systems zur Softwareentwicklung für SPS im integrierten Konstruktionsprozeß automatisierter Montageanlagen.- 5.1 Softwarearchitektur des CAD-Systems.- 5.2 Projektverwaltung.- 5.3 Gestaltung der Mechanik.- 5.4 Gestaltung der Elektrik.- 5.5 Entwicklungsumgebung für SPS-Software.- 5.6 Produktmodell automatisierter Montageanlagen.- 6 Zusammenfassung.- 7 Literatur.- 8 Anhang.- 8.1 Trajektortenberechnung einer translatorischen und rotatorischen Körperbewegung.