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Lean Changeability
Authors: Fisser Frank , Schulze Candy Patrick , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Bei der Planung von Produktionssystemen wird eine größtmögliche Wirtschaftlichkeit angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, existieren unterschiedliche Ansätze. Lean Production und die Schaffung einer wandlungsfähigen Fabrik sind zwei praxiserprobte Philosophien, die bisher weltweite Anerkennung gefunden haben. Sie vertreten unterschiedliche Sichtweisen und werden daher auch kontrovers diskutiert. In einem von der Stiftung Industrieforschung geförderten Projekt werden die beiden Ansätze zu einer Methodik zusammengeführt, um die Vorteile beider Denkweisen zu nutzen. Auf diese Weise wird eine optimale Positionierung des Unternehmens sowohl hinsichtlich der Verschwendung von Ressourcen als auch der Schaffung von Wandlungsreserven zur Bewältigung zukünftiger Veränderungen ermöglicht. Hierdurch sollen insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen in die Lage versetzt werden, den Einsatz von häufig begrenzten finanziellen Mitteln zu optimieren und den Planungsaufwand zu identifizieren.
Dienstleistungen kommunizieren
Authors: Schenk Michael , von Garrel Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Gerade bei Fabrikplanungsprojekten stellt das Beziehungsmanagement sowohl zu den Partnern als auch zu den Kunden den herausragenden Erfolgsfaktor dar, um im internationalen Umfeld nachhaltig zu agieren. Auf Grund des eingeschränkten Werbespielraums erfuhren Werbemaßnahmen in der Vergangenheit nur geringe Aufmerksamkeit bei den Unternehmen. Im Rahmen des folgenden Artikels werden mögliche Kommunikationsinstrumente für die Neukundengewinnung genauer dargestellt und ihre jeweilige Eignung überprüft.
Qualität und Zuverlässigkeit im Software Engineering
Authors: Saglietti Francesca , Oster Norbert , Söhnlein Sven
Published: May 2017

Kurzfassung

Nach einer einführenden Klassifikation wesentlicher Softwarequalitätsmerkmale und zuverlässigkeitserhöhender Maßnahmen plädiert dieser Beitrag für einen intensiven Einsatz struktureller Testverfahren und bietet hierzu neuartige, vollautomatische Unterstützung an. Insbesondere werden zwei Werkzeuge vorgestellt, die mittels multikriterieller Heuristiken sowohl auf Code- als auch auf Modellebene mit möglichst wenigen, automatisch generierten Testfällen (inklusive zugehöriger Daten) eine möglichst hohe Testobjektüberdeckung zu erzielen erlauben. Dadurch können unterschiedliche Testphasen (Komponententest, Integrationstest, Systemtest) weit über den Stand der Technik hinaus automatisch und kosteneffizient unterstützt werden. Abschließend illustriert der Artikel auch den Einsatz neuerer Verfahren zum quantitativen Nachweis erzielter Zuverlässigkeitskenngrößen und empfiehlt, die Auswertung der mit wiederverwendbarer Software bereits gewonnenen Betriebserfahrung beim statistischen Zuverlässigkeitsnachweis mit zu berücksichtigen.
Portfoliodarstellung im Obsolescence Management
Authors: Dombrowski Uwe , Leichnitz Henning
Published: May 2017

Kurzfassung

Bislang wurden im Obsolescence Management insbesondere Informationen zu elektronischen Bauelementen verarbeitet. Da in die Investitionsgüter viele elektronische Bauelemente eingehen, ist diese Informationsflut kaum mehr beherrschbar. In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die diese systematisch auf Primärproduktebene verdichtet. So können Verfügbarkeitsinformationen zu elektronischen Bauelementen auch bei strategischen Entscheidungen auf der Ebene von Primärprodukten berücksichtigt werden.
Zuverlässigere Prozesse durch Virtuelles Qualitätsmanagement
Authors: Weckenmann Albert , Bookjans Martin
Published: May 2017

Kurzfassung

Simulationsverfahren werden eingesetzt, um Aufbau und Abläufe von Prozessen, Prozessketten und Systemen funktionsorientiert, wirtschaftlich und zeitlich optimal zu gestalten und deren Betriebsverhalten abzuschätzen [1]. Während des Prozessbetriebs einwirkende Umwelteinflüsse und Veränderungen des Prozesses werden oft nur unzureichend erfasst und abgebildet, wodurch zuverlässige Aussagen über die Qualitätsfähigkeit des Prozesses nicht möglich sind. Solchen Veränderungen im Prozessbetrieb begegnet man in der Praxis meist durch das „Aufpfropfen“ von QM-Maßnahmen nach dem Start der Serienfertigung beim Prozesshochlauf. Um diesen zusätzlichen zeitintensiven Aufwand in der Hochlaufphase zu vermeiden, muss der Prozess in der Planungsphase gründlicher analysiert und zufällige Einflussgrößen sowie das QM-Instrument des Qualitätsregelkreises in das Modell mit einbezogen werden. In Simulationsläufen lassen sich dann Prozess und QM-Tool gemeinsam optimieren, sodass beim Serienanlauf ein Prozess mit ausgereiftem QM-Werkzeug bereitsteht und optimale Qualität „von Anfang an“ erzielt werden kann.
Logistische Beherrschung von Fertigungs- und Montageprozessen
Authors: Nyhuis Peter , Busse Tim , Münzberg Ben
Published: May 2017

Kurzfassung

In den letzten zwei Jahrzehnten haben sich die logistischen Leistungsmerkmale industrieller Unternehmen wie der Preis und die Qualität von Produkten als ebenfalls wichtige Kriterien bei Kaufentscheidungen etabliert. Seit mehr als drei Jahrzehnten entwickelt das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) Modelle und Methoden zur logistischen Beherrschung von Fertigungs- und Lagerprozessen. Aktuelle Arbeiten des IFA beschäftigen sich mit der Synchronisation von Beschaffungs-, Lager- und Fertigungsprozessen zur Materialbereitstellung für die Montage.
Prozessanalyse auf Basis der thermomechanischen Belastung
Authors: Biermann Dirk , Marschalkowski Kay , Würz Evelyn
Published: May 2017

Kurzfassung

Für die Optimierung von spanabhebenden Fertigungsverfahren ist zur Gewinnung eines tiefer gehenden Prozessverständnisses die Analyse des Prozesses unabdingbar. Der Beitrag schildert, wie beim Innenrund-Schälschleifen eine differenzierte Analyse der im Prozess zwischen Schleifscheibe und Werkstück auftretenden Belastungsgrößen „Zerspankraft“ und „Temperatur“ unter Volleingriff der Schleifscheibe messtechnisch erfasst werden können. Die Ergebnisgrößen kennzeichnen zum einen die mechanische Belastungsverteilung über die im Eingriff befindliche Schleifscheibe. Zum anderen soll unter Zuhilfenahme einer Prozesssimulation die beim Schleifen auftretende Wärmeverteilung berechnet und somit die thermische Belastung sowohl innerhalb des Werkstücks als auch an der Schleifscheibe beurteilt werden. Ziel der Analyse des Belastungskollektivs ist eine Optimierung des Prozesses durch Anpassung des Schleifwerkzeugs sowie der Prozessparameterwerte.
Verwirklichung diametraler Anforderungen in einer Mikroumformmaschine
Authors: Niehoff Hendrik Schulze , Vollertsen Frank
Published: May 2017

Kurzfassung

Für die Mikroumformung werden zurzeit kaum kommerzielle Umformpressen angeboten. Wenn neben der hohen Präzision noch eine hohe Dynamik, ein freier Weg-Zeit-Verlauf sowie wahlweise eine Wegund eine Kraftsteuerung gefordert sind, dann ist eine Sonderkonstruktion notwendig. Eine solche Mikroumformmaschine (MUM), die zusätzlich noch zweifachwirkend ist, einen hohen Hub aufweist und neben Mikroteilen auch für Kleinteile geeignet ist, wurde am BIAS entwickelt, aufgebaut und vermessen.
Innenhochdruckabschneiden von Hohlprofilen
Authors: Karpuschewski Bernhard , Eichhorn Andreas , Tóth Walter
Published: May 2017

Kurzfassung

In den letzten Jahren konnte die Herstellung eigenschaftsoptimierter Bauteile, besonders im Hinblick auf geringes Gewicht und hohe Funktionalität, durch die Anwendung von Innenhochdruckumformtechnologien in der industriellen Praxis auf ein beachtliches Niveau gebracht werden. Die Realisierung des Innenhochdruckumformens erfordert in der Regel eine lange Prozesskette mit vor- und nachgelagerten Prozessschritten. Das Innenhochdruckabschneiden bietet die Möglichkeit, bislang in separaten Prozessstufen durchgeführte Schneidoperationen in den Innenhochdruckumformprozess zu integrieren und somit die Effektivität des Gesamtprozesses zu erhöhen. Im vorliegenden Artikel werden wesentliche Ergebnisse der wissenschaftlichen Untersuchungen zum Innenhochdruckabschneiden mit Schneidring unter inhomogenen Schneidbedingungen für innenhochdruckumgeformte Hohlprofile mit Quadrat- und Rechteckquerschnitt dargestellt.
Wandlungsfähig und schlank
Authors: Schulze Candy Patrick , Klemke Tim , Doroudian Shervin , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Sich verkürzende Produktlebenszyklen, eine steigende Anzahl von Varianten und ein zunehmender Wettbewerb sind wesentliche Größen eines turbulenten Unternehmensumfelds. Um in diesem Umfeld auch zukünftig bestehen zu können, müssen Unternehmen ihre Produktionssysteme an die sich verändernden Gegebenheiten anpassen. Zum Erhalt oder zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit verfolgen viele Unternehmen die Philosophien der „Lean Production“ oder der „Wandlungsfähigkeit“. Die Anforderungen, die sich aus diesen beiden Ansätzen für Produktionssysteme ergeben, sind vielschichtig und zum Teil gegenläufig. Daher wurden am Institut für Fabrikanlagen und Logistik die aus den beiden Planungsphilosophien resultierenden Anforderungen ermittelt. Zudem wurden die möglichen Konfliktpotenziale zwischen den Ansätzen abgeleitet, um eine Basis für die Planung von Produktionssystemen zu schaffen, die sowohl schlank als auch wandlungsfähig sind.
Systemtechnologien für Produktionssysteme
Authors: Zeichen Gerfried , Zoitl Alois , Prenninger Hans
Published: May 2017

Kurzfassung

Der Artikel wird durch die Turbulenz des industriellen Geschehens, durch die Messe „systems“ und die Brüsseler Plattform „manufuture“ angeregt. In manufuture [1] befinden sich Vorschläge für neue Business-Modelle, wie z.B. „Beyond Lean Manufacturing“ oder „New Taylor Systems“, auf die sich die Autoren im folgenden Artikel beziehen. Während zu Zeiten Taylors die Arbeitsteilung im täglichen Ablauf eine Erleichterung zur Bewältigung großer Arbeitsumfänge ermöglichte sind in Zeiten des „Nur der Wechsel allein ist beständig“ die Bremswirkungen von Schnittstellen dringend zu reduzieren.
Bauteilreinigung im Wertstrom
Authors: Deuse Jochen , Krebs Matthias , Droste Markus , Döhrer Klaus
Published: May 2017

Kurzfassung

In einer prozessorientierten Produktion stellt das kontinuierliche Fließen der Produkte durch die wertschöpfenden Prozesse heutzutage einen wesentlichen Ansatz zur wirtschaftlichen Fertigung dar. Gleichzeitig nimmt die Bedeutung der oft zentral organisierten und auf Batchbetrieb ausgelegten Bauteilreinigung auf Grund von gestiegenen Reinheitsanforderungen in der industriellen Praxis stark zu. Durch das innovative Verfahren der Vibrationsreinigung mit seiner Inlinefähigkeit und Ein-Stück-Reinigung wird versucht, diese konträren Entwicklungen zu kompensieren. Dieser Beitrag stellt daher am Beispiel der Vibrationsreinigungstechnik dar, wie Bauteilreinigungsanlagen mit Hilfe von Handhabungseinrichtungen in den Wertstrom integriert werden können.
Einsatz von Praxissoftware bereits im Studium
Authors: Schüler Ralf Volker
Published: May 2017

Kurzfassung

Angehenden Ingenieuren und Wirtschaftsingenieuren mit Ausrichtung Maschinenbau die Zusammenhänge zwischen Produktdesign, Prozessgestaltung und Kalkulation der Fertigung deutlich zu machen, bildet die Grundlage für spätere erfolgreiche Angebotskalkulationen in der Praxis. Häufig musste bei der Erstellung von Arbeitsplänen und Kalkulationen für Einzelteile oder komplexe Baugruppen auf Schätzungen oder Erfahrungswerte zurückgegriffen werden. Doch moderne, regelbasierte Software-Systeme ermöglichen es, sehr fertigungsnah zu kalkulieren, auch im Falle eines bisher noch nicht gefertigten Produkts. Die Einbindung derartiger innovativer Systeme aus der Praxis in die Lehrinhalte hat sich laut Prof. Dr. Ing. Dieter Weiß von der Fachhochschule Schmalkalden aus pädagogischer Sicht als sehr hilfreich erwiesen.
Erfahrungskurven in der Fabrikplanung
Authors: Dombrowski Uwe , Palluck Markus , Boog Harald
Published: May 2017

Kurzfassung

Produzierende Unternehmen sind auf Grund schwankender Nachfragemengen und einer zunehmenden Variantevielfalt aktuell gezwungen, sich diesen Rahmenbedingungen ständig anzupassen. Hieraus resultiert, dass die Rolle der Fabrikplanung von einer selten vorkommenden Tätigkeit zu einer ständigen Managementaufgabe geworden ist. Vor diesem Hintergrund gilt es, den Ort der Wertschöpfung durch Produktion, die Fabrik, ständig zu analysieren und gegebenenfalls anzupassen. Die Fabrik wird also zum Ort des ständigen Wandels.
Kugel-Profilschienenführungen
Authors: Großmann Knut , Neidhardt Lars
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Bewertung der Detailgestaltung von Profilschienenführungen (PSF) erfolgt bisher häufig auf der Basis von experimentell gewonnenen Daten oder auch FEM-Untersuchungen. Für die Gewinnung quantifizierter Aussagen über die Wechselspielvorgänge zwischen Wälzkörpern, Profilschiene und Führungswagen während des Betriebs von Kugel-Profilschienenführungen (KPSF) sind diese Methoden nur begrenzt geeignet. Dieser Artikel berichtet über Vorarbeiten zur Entwicklung von Modellen zur Simulation von KPSF, die zur Simulation der Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen einer KPSF geeignet sind und somit einen Beitrag zur Quantifizierung relevanter Größen im Inneren der Führung leisten können.
Initialentwicklungsprozess in kompetenzzellenbasierten Netzen
Authors: Neugebauer Reimund , Weidlich Dieter , Mejia Alejandro
Published: May 2017

Kurzfassung

Kompetenzzellenbasierte Netze stellen eine Perspektive für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) dar, um im wirtschaftlichen Umfeld zu bestehen. Kompetenzzellen – die kleinsten nicht mehr sinnvoll teilbaren Leistungseinheiten – kooperieren in Produktionsnetzen. Für solche Netze sind neue Ansätze erforderlich, mit deren Hilfe marktgerechte Produkte gefunden und Produktinnovationen generiert werden können. Der Artikel beschreibt den Prozess der Initialentwicklung, bei dem Kompetenzzellen in hierarchiearmen Kooperationen innerhalb eines Kompetenzclusters das Potenzial für neue Produktkonzepte erkennen können.
Zuverlässigere Gestaltung mechatronischer Produktentstehung
Authors: Hayka Haygazun , Lüddemann Jörg , Stark Rainer
Published: May 2017

Kurzfassung

Mechatronische Systeme bieten ein großes Potenzial für Innovationen. Sie unterscheiden sich von klassischen Systemen durch eine große Zahl von miteinander verkoppelten Elementen, die in verschiedenen Fachdisziplinen realisiert werden. Dies bedeutet jedoch eine erhebliche Zunahme der Komplexität und Interdisziplinarität bei der Entwicklung von Produkten. Die Beherrschung dieser Komplexität und Interdisziplinarität erfordert neuartige Methoden und Werkzeuge. Das Verbundvorhaben MIKADO hat daher zum Ziel, Methoden und Werkzeuge bereitzustellen, die die heutige Vorgehensweise in der mechatronischen Produktentstehung zu einem fachübergreifenden Systems Engineering ausbauen. Dafür wird ein disziplinübergreifendes Lösungskonzept in den frühen Phasen der Produktentwicklung erarbeitet, um eine frühzeitige Koordination der Disziplinen und ein hohes Niveau der Fehlervermeidung auf der Basis einer Mechatronik-Kooperationsplattform zu erreichen.
Kooperationsplattform für mechatronische Produktentstehung
Authors: Hayka Haygazun , Staub Günter , Thamburaj Victor , Zhang Qing
Published: May 2017

Kurzfassung

Für die effiziente Entwicklung mechatronischer Produkte sind eine disziplinübergreifende Koordination bei der Planung und der Durchführung von Entwicklungsvorhaben und eine informationstechnisch abgestimmte Zusammenarbeit in unterschiedlichen Fachdisziplinen wie Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Informationstechnik erforderlich. Im Verbundprojekt MIKADO wird zur Unterstützung der interdisziplinären sowie unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit eine Kooperationsplattform für mechatronische Produktentstehung entwickelt. Sie schafft eine integrierte Informations- und Systemumgebung für die beteiligten Entwickler. Eine wesentliche Aufgabe der Plattform besteht in der Vernetzung der in der mechatronischen Produktentwicklung benutzten Systeme sowie in der Integration der heterogenen Teilmodelle der involvierten Fachdisziplinen. Sie stellt zudem eine geeignete Basis für die virtuelle Absicherung mechatronischer Systeme sowie spezifische Prüf-, Test-, und Diagnoseverfahren zur Verfügung. Anhand eines Anwendungsfalls aus dem industriellen Umfeld wird die Nutzung der Plattform veranschaulicht.
Integrierte funktionale Validierung mechatronischer Produkte mit FMU
Authors: Figge Asmus , Hajtmar Markus , Hegewald Tapani , Rothenburg Uwe , Swoboda Frieder
Published: May 2017

Kurzfassung

Bisherige Ansätze zur softwaretechnischen Unterstützung des Anforderungsmanagements von mechatronischen Produkten beziehen sich zumeist auf einzelne Disziplinen, sodass eine einheitliche und übergreifende Darstellung nicht möglich ist. Dieses Problem adressierend ist es im Rahmen des Verbundprojekts MIKADO das Ziel, produktorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge für die fachübergreifende Produktkonzeption zu entwickeln. Durch die domänenübergreifende Erfassung und Synchronisation der Anforderungen wird ein integriertes Anforderungsmanagement aufgebaut. Abhängigkeiten zwischen Anforderungen, Funktionen und Bauteilen können dargestellt und im Rahmen des Functional Mock-Ups (FMU) ausgewertet werden. Über die Kooperationsplattform von MIKADO angebundene externe Tests vervollständigen den FMU und ermöglichen die entwicklungsbegleitende Validierung von Anforderungen.
Methode zur Verlagerung von F&E-Umfängen an einen Niedrigkostenstandort
Authors: Schuh Günther , Franzkoch Bastian , Hoeschen Axel , Ivanescu Sebastian
Published: May 2017

Kurzfassung

Produzierende Unternehmen stehen vor der Anforderung sämtliche Funktionen entlang der Wertschöpfungskette zu optimieren. Auch in der F&E (Forschung und Entwicklung) können personalkostenintensive Umfänge an Standorte mit niedrigeren Personalkosten verlagert werden. Bei der Bestimmung der zu verlagernden F&E-Tätigkeiten spielen der für die Durchführung der Tätigkeiten notwendige Zeitaufwand, der Kommunikationsbedarf (intern oder extern) und das notwendige sowie das am geplanten Standort vorhandene Wissen eine wichtige Rolle.
Systematische Entwicklung der Unternehmenskultur zur Bewältigung betrieblicher Komplexität
Authors: Zielowski Christian , Gerhalter Bernd , Leitgeb Rainer
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Ausprägung der Unternehmenskultur ist ein wichtiger Erfolgsfaktor für die betriebliche Zusammenarbeit. Ein besonders effizienter Weg, die Kultur eines Unternehmens zu entwickeln und zu pflegen, erfolgt über die Führungskräfte. Der folgende Artikel beschreibt den langfristigen Einsatz von Führungskräftetrainings zur systematischen Entwicklung und Pflege der Unternehmenskultur beim Edelstahlhersteller Böhler Edelstahl.
Sekundärrohstofflogistik
Authors: Specht Dieter , Braunisch Dirk
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Sicherung der Produktionen mit Rohstoffen steht für viele Unternehmen im Vordergrund. Die zunehmende Rohstoffverknappung kann dazu führen, dass die Primärrohstoffe durch Sekundärmaterialien substituiert werden müssen. Im Zuge dieser Entwicklung werden neue Mengenströme auftreten, für deren Planung, Steuerung und Optimierung logistische Lösungen notwendig sein werden. Diese Aufgabe soll künftig die Sekundärrohstofflogistik erhalten. Der vorliegende Artikel zeigt Möglichkeiten zur Gewinnung von Sekundärrohstoffen und beschreibt logistische Systeme für deren Wiedereinsatz.
Prozessharmonisierung in der Digitalen Fabrik auf Basis von Anwendungsprotokollen
Authors: Deuse Jochen , Petzelt Dominik , Schallow Julian , Reinhart Gunther , Wiedemann Markus , Magenheimer Kai
Published: May 2017

Kurzfassung

Im Rahmen des Verbundprojekts „Anwendungsprotokoll zur Prozessharmonisierung in der Digitalen Fabrik“ (ADiFa) wird eine Methodik entwickelt, die eine standardisierte Beschreibung der über den Produktenstehungsprozess relevanten Daten der Digitalen Fabrik ermöglicht. Diese basiert auf anwendungsspezifischen Protokollen, die den Austausch von Daten für ein spezifisches Gebiet regeln und dadurch eine Harmonisierung der Planungsprozesse in der Digitalen Fabrik ermöglichen. Die konkrete Ausgestaltung und prototypische Implementierung der Methodik erfolgen am Beispiel des Anwendungsfelds „Zeitwirtschaft“.
Virtuelles Formmodell zur Angebotskalkulation von Druckgussformen
Authors: Denkena Berend , Schürmeyer Jan
Published: May 2017

Kurzfassung

Eine aufwändige, intransparente Kalkulation bedeutet für die Unternehmen des Werkzeug- und Formenbaus hohe Ausgaben der Angebotserstellung und beeinflusst das Fehlkalkulationsrisiko. Insbesondere die frühzeitige, konstruktions- und fertigungsgerechte Auslegung der Form ist für eine verursachungsgerechte Prognose der Herstellkosten entscheidend. Indem die Auslegung erfahrungsbasiert erfolgt, besteht die Gefahr, die Kalkulation auf Grundlagen durchzuführen, die während der Konstruktion geändert werden. Eine Fehlkalkulation wird damit wahrscheinlich. Zur Verbesserung der Situation wurde am Institut für Fertigungstechnik- und Werkzeugmaschinen (IFW) eine Vorgehensweise erarbeitet, mit der während der Angebotserstellung ein virtuelles Modell des Kontureinsatzes der Druckgussform erzeugt und kalkulationsrelevante Informationen in eine nachfolgende Kalkulation übertragen werden können. Hierdurch werden die transparente und aufwandsarme Prognose der Material-und Fertigungskosten der Druckgussform unterstützt und somit der Angebotserstellungsprozess verbessert.
Virtuelle Prozessabsicherung in der Automobilindustrie
Authors: Bracht Uwe , Roller Sebastian
Published: May 2017

Kurzfassung

Um den Produktionsanlauf neuer Baureihen auf höchstem Qualitätsniveau zu gewährleisten, kommen in den Entwicklungsbereichen und der Produktionsplanung der Automobilindustrie modernste Planungsansätze zum Einsatz. Ein Ansatz ist das Konzept der Digitalen Fabrik. Dieses ermöglicht Produktionsprozesse mit Hilfe von physikalischen Simulationen vor Einführung zu modellieren, zu berechnen und zu visualisieren. Produktionsprozesse können so schon digital bewertet und optimiert werden, bevor Fahrzeugprototypen zur Verfügung stehen. Im folgenden Beitrag wird beschrieben, wie durch eine neue Berechnungsmethode aus dem Bereich der numerischen Strömungssimulation der komplette Aufheizprozess einer ganzen Rohbaukarosse in einem Lackiertrockner berechnet werden kann. Durch dieses Simulationsverfahren ist es möglich, das Aufheizverhalten an jedem Punkt der Karosse zu ermitteln. So kann sichergestellt werden, dass alle Lacke und Werkstoffe innerhalb ihres jeweiligen Prozessfensters getrocknet respektive ausgehärtet werden. Dies ermöglicht die digitale Systemoptimierung auf Basis zukünftiger Lack- und Werkstoffanforderungen.
Detaillierte Lösungskonzepte für mehr IT-Sicherheit in industriellen Netzwerken
Authors: Jessenberger Stefan
Published: May 2017

Kurzfassung

Nachdem Produktdesign und -prüfungen längst in rechnerunterstützten rechnerunterstützten Prozessen erfolgen, hält zunehmend auch die vollständige digitale Planung ganzer Fertigungslinien Einzug in die Industrie. Vor allem aus diesem Grund wird eine ganzheitliche nahtlose Kommunikation aller am Prozess beteiligten Systeme immer wichtiger. Doch diese Vorgehensweise birgt auch Gefahren, denn nicht immer ist die IT-Infrastruktur optimal gesichert. Der vorliegende Beitrag zeigt auf, wo besonders große Risiken liegen und wie sie mit Hilfe angepasster Lösungskonzepte vermieden werden können.
Effizientes Störungsmanagement in der Produktion
Authors: Schumacher Jochen
Published: May 2017

Kurzfassung

Durch die kontinuierliche Überwachung des Produktionsprozesses können Störungen mit Hilfe von Manufacturing Execution Systemen (MES) wesentlich schneller erkannt werden, als dies durch sonst übliche Handaufschreibungen möglich ist. Mit Hilfe von automatischen Alarmfunktionen (Eskalationsmanagement) können die für den Prozess zuständigen Personen schnell alarmiert werden (z.B. SMS auf das Handy), wodurch sich die Reaktionszeiten auf Störungen drastisch verkürzen lassen. Darüber hinaus verfügen MES über umfangreiche Funktionalitäten zur kurzfristigen Störungsbehebung sowie zur langfristigen Störungsvermeidung. Der Flügelschlag eines Schmetterlings kann damit ein harmloser Flügelschlag bleiben.
Kundenauftragsspezifische Produktionsnetzwerke in der Automobilindustrie
Authors: Ost Stefanie , Mandel Jörg
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Automobilindustrie operiert, wie andere Produktionsbranchen auch, in einem turbulenten Umfeld, das vor allem von einem veränderten Kaufverhalten der Kunden, wachsender internationaler Konkurrenz, Überkapazitäten und abnehmenden Gewinnen geprägt ist. Diese Entwicklung macht sich in der Industrie in zweifacher Weise bemerkbar. Zum einen verlangen die Kunden nach Fahrzeugen, die ihren individuellen Wünschen entsprechen, was zu einer drastischen Zunahme an Produkt- und Teilevarianten führt und wiederum einen Anstieg der Betriebs- und Logistikkosten nach sich zieht. Zum anderen ist die Lieferzeit für die Automobilhersteller zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden. In Forschung und Praxis stellt man fest, dass die Kunden der Automobilindustrie anspruchsvoller geworden sind und keine langen Lieferzeiten mehr akzeptieren. Nun steht die kundenauftragsspezifische Produktion (Build-to-Order, BTO) als neues Konzept im Brennpunkt, um diese Herausforderungen zu bewältigen.
Analyse und Bewertung der Kosten von Produktionsausfällen
Authors: Beth Matthias , Konrad Tobias , Forkert Tobias , Munzinger Christian , Schopp Matthias
Published: May 2017

Kurzfassung

Neben Verfügbarkeitsgarantien bieten Maschinen- und Anlagenbauer verstärkt technische Dienstleistungen in Verbindung mit ihren Produkten an [1]. Für den Betrieb einer Produktionsanlage sind insbesondere die auftretenden Ausfallzeiten sowie eine mögliche Unterstützung bei Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten von besonderem Interesse [2, 3]. Als Grundlage einer erfolgreichen Integration von Dienstleistungen bzw. optionalen Maschinenfunktionalitäten für Verfügbarkeitssteigerungen sind die Kenntnis und die Bewertung entstehender Ausfallkosten unerlässlich, um den Mehrwert greifbar zu machen. Mögliche Ansätze zur Bestimmung von Ausfallkosten wurden im Rahmen einer Fallstudie innerhalb des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts OPTILAST entwickelt und für eine exemplarische Fertigung anhand realer Daten praxisgerecht umgesetzt.
Systematische Nivellierung von Wertströmen
Authors: Wuthnow Alexander , Deuse Jochen
Published: May 2017

Kurzfassung

Im Toyota Production System bildet die Nivellierung der Produktion die Basis für kontinuierliche Verbesserung. Jedoch fehlen hinsichtlich der Nivellierung bis dato die notwendige methodische Durchdringung und das Verständnis bezüglich der Anwendung, um die wesentlichen Voraussetzungen für ein verbesserungsfähiges Umfeld zu schaffen. In diesem Artikel wird eine Methodik zur Nivellierung vorgestellt, die verschiedene Methoden vereint und ergänzt, um Unternehmen durch den Umsetzungsprozess zu führen. Die Methodik dient als Leitfaden und zeigt neben der systematischen Vorgehensweise auch die Integration in einen geführten Verbesserungsprozess auf. Der erste Teil dieser Arbeit stellt die theoretischen Grundlagen dar und beschreibt die Notwendigkeit der Definition einer Regelsystematik. Teil zwei erläutert die drei Hauptstufen der Methodik mit ihren Primärmerkmalen und fokussiert dabei die möglichen Arten der Umsetzung.
Fertigungsprozessplanung für die lernende Fabrik
Authors: Schubert Lars , Grube Mathias
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Digitale Fabrik steht vor der Herausforderung, genügend Akzeptanz in der mittelständischen Fertigungsindustrie zu finden. Im nachfolgenden Artikel wird ein Ansatz beschrieben, wie man dies durch mittelstandsgerechte, nachhaltige Methoden der Fertigungsprozessplanung auf Basis einer durchgängigen technischen Plattform angehen und gleichzeitig die Komplexität innerhalb der Prozessplanung reduzieren kann. Es handelt sich um die Realisierung einer echten „online“ Vernetzung innerhalb verschiedener Fakultäten der Ingenieurwissenschaften – ein Zusammenschluss von Planung und Produktion für den Fabrik-Lebenszyklus. Ziel der Methoden ist die Rückkopplung von Planung und Produktion, um eine „Lernende Fabrik“ individuell zu gestalten, die durch frühzeitige Betrachtung der Prozessketten eine digitale Absicherung weit vor einer Inbetriebnahme erlaubt.
Komponenten der Versorgungsstrategie Wiederinstandsetzung im OEM-Ersatzteilmanagement
Authors: Dombrowski Uwe , Quantschnig Martin
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Wiederinstandsetzung von PKW-Altteilen bietet den PKW-Herstellern eine interessante Option zur Sicherstellung der Ersatzteilversorgung. Im Vergleich zur Neufertigung von Ersatzteilen sind zum Beispiel wegen günstiger Herstellung und geringerer Abhängigkeit vom Beschaffungsmarkt Vorteile gegeben. Im Rahmen dieses Beitrags sollen die Eigenschaften dieser Versorgungsstrategie genauer betrachtet und die für die Umsetzung notwendigen Komponenten erläutert werden.
Wirtschaftlich Produzieren
Authors: Wriggers Felix , Kennemann Marco , Nyhuis Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Produzierende Unternehmen agieren gerade im Hinblick auf die aktuelle Rezession in einem immer komplexeren und dynamischeren Umfeld. Der resultierende steigende Preis- und Kostendruck zwingt Unternehmen zur intensiven Prüfung der Wirtschaftlichkeit von Investitionsentscheidungen in der Produktion. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde am Institut für Fabrikanlagen und Logistik der Leibniz Universität Hannover ein Demonstrator entwickelt, der es am Beispiel starr verketteter Linien in der Schmiedeindustrie mittels einer hinterlegten Entscheidungslogik erlaubt, Maßnahmen in der Produktion im Hinblick auf ihre Wirkungen auf logistische Zielgrößen, wie z.B. die Liefertreue, sowie die monetäre Zielgröße des Residualgewinns zu bewerten. Grundlage dieser Entscheidungslogik sind ein Treiberbaum, die Produktionskennlinien sowie Transferfunktionen, die eine monetäre Bewertung einer veränderten Logistikleistung ermöglichen.
Montagesystemplanung für die schlanke Produktion
Authors: Gschirr Martin , Baur Georg , Rauch Erwin
Published: May 2017

Kurzfassung

Unter dem zunehmenden Druck wachsender Variantenvielfalt, immer kleiner werdender Losgrößen sowie kürzerer Produktlebenszyklen sehen sich Unternehmen gezwungen, ihre Produktion kontinuierlich an die Anforderungen des Unternehmensumfelds anzupassen. Viele Unternehmen reagieren auf diese Anforderungen mit der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems. Dies erfordert in Folge auch ein Umdenken in der Montage und der Montagesystemplanung. Der folgende Beitrag soll eine Methode aufzeigen, wie Unternehmen die grundlegenden Kriterien zur Gestaltung flexibler, den Prinzipien des Ganzheitlichen Produktionssystems entsprechender Montagesysteme ermitteln können.
Lean durch Frontloading
Authors: Faust Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Prozessoptimierung ist dann besonders wirksam, wenn an den Entstehungsorten der Ineffizienz und somit – durch Frontloading – an den Ursachen angesetzt wird. Beginnen Lean-Maßnahmen erst in der Serie, ist der Verbesserungsspielraum begrenzt. Lean Products unterstützen schlanke Prozesse, indem sie den Marktanforderungen entsprechen, Overengineering vermeiden und die Variantenvielfalt begrenzen. Eine simultane Entwicklung von Produkten und Prozessen fördert die frühzeitige Berücksichtigung der späteren Serienbedingungen. Die Vorserie ist dabei zu stärken: Ziel ist die absolute Produkt- und Prozessreife spätestens zum Serienstart (Qualität und Effizienz). Gerade Qualitätsaspekte gilt es, frühzeitig zu berücksichtigen, um Fehlerprävention zu ermöglichen. In der Planungsphase ist Anschaulichkeit das zentrale Prinzip. Mit Methoden wie 3P gelingt pragmatisch eine Simulation und Optimierung in einem funktionsübergreifenden Team. Antizipation verlangen auch die neuen Anforderungen durch ein Best-Cost-Country-Sourcing, indem die Möglichkeiten und Spezifika der entsprechenden Beschaffungsmärkte bereits in der Konstruktion berücksichtigt werden. Zudem gilt es, Besonderheiten im Lieferantenmanagement zu beachten. Frontloading ersetzt nicht die klassischen Lean-Instrumente, sondern erweitert sie, indem frühzeitig der Hebel angesetzt wird, um zu ermöglichen, dass die Prozesse umfassend „lean“ gestaltet werden.
Ablaufmodell für die Handhabung von operationellen Risiken im unternehmerischen Umfeld
Authors: Fuchs Hannes , Oberschmid Hannes
Published: May 2017

Kurzfassung

Durch das unternehmerische Handeln und den damit verbundenen Aktivitäten entstehen für Unternehmungen Risiken vielfältiger Art. Da diese die Zielerreichung zur Leistungserstellung nachhaltig gefährden können, müssen operationelle Risiken durch geeignetes Management berücksichtigt werden. In diesem Artikel wird ein Ablaufmodell vorgestellt, das die Gestaltung, Lenkung und Entwicklung operationeller Risiken ermöglicht und dadurch einen wertvollen Beitrag zur nachhaltigen Absicherung der Zielerreichung von Unternehmungen darstellt.
Konzept zur Prozessfähigkeitsbeurteilung des Schablonendrucks in der Elektronikfertigung
Authors: Rösch Michael , Franke Jörg , Feldmann Klaus
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Herstellung elektronischer Komponenten und Systeme wird geprägt durch eine zunehmende Miniaturisierung bei gleichzeitig steigendem Funktionsumfang der elektronischen Flachbaugruppe. Die sich hieraus ergebende Komplexität wirkt sich in erheblichem Umfang auf die eingesetzten Fertigungsprozesse aus. Begleitet wird diese Entwicklung durch einen immensen Kostendruck, dem sich global agierende Unternehmen in diesem Umfeld stellen müssen. Vor diesem Hintergrund kommt dem Schablonendruckprozess von Lotpaste in der Aufbau- und Verbindungstechnik eine besondere Bedeutung zu. Im Rahmen dieses Beitrags wird ein Konzept zur Beurteilung der Prozessfähigkeit des Schablonendrucks vorgestellt, mit dem die Qualitätsleistung dieses Prozesses beurteilt werden kann. Ausgehend von der allgemeinen Beschreibung des Schablonendruckprozesses wird die Definition der wesentlichen Qualitätsmerkmale ebenso erläutert wie das Vorgehen bei der Stichprobenentnahme. Auf Basis der identifizierten Verteilungszeitmodelle werden anschließend die einzelnen Fähigkeitsindizes berechnet. Ein Schwerpunkt dieses Beitrags stellt die Interpretation der erzielten Ergebnisse sowie eine Herleitung geeigneter Maßnahmen zur Optimierung des Schablonendruckprozesses dar.
Lernregelkreise zur Unterstützung der Qualitätsregelung in der manuellen Montage
Authors: Schick Marco , Haueis Martin , Schneider Franz
Published: May 2017

Kurzfassung

Qualitätsregelung in der manuellen Montage konzentriert sich heute in der Regel auf Maßnahmen zur kontinuierlichen Verbesserung von Prozessen und Produkten. Hierfür steht ein umfassender Methodenkatalog zur Verfügung. Aus Fehlern zu lernen ist dabei ein wesentlicher Bestandteil einer funktionierenden Qualitätsregelung. Dieser Beitrag beschreibt daher das Industrial Learning, eine Erweiterung klassischer Ansätze zu sozio-technischen Qualitätsregelkreisen zur Einbeziehung des lernenden Mitarbeiters in die Qualitätsregelung manueller Montageprozesse.
Systemische Wissensbewirtschaftung
Authors: Wenzel Rainer , Wulfsberg Jens P. , Bruhns Franz-L.
Published: May 2017

Kurzfassung

Individuelles und kollektives Wissen in Unternehmen sind kritische Ressourcen, die nachhaltig bewirtschaftet und für die Zukunft weiter entwickelt werden müssen. Während der erste Teil dieses zweiteiligen Beitrags den Nutzen der Modellierung wissensintensiver Geschäftsprozesse mittels einer wissensorientierten Beschreibungssprache aufzeigte, geht der zweite Teil vertieft auf das systemische Zusammenspiel der wirkenden Einflussfaktoren für die Wissensbewirtschaftung in Unternehmen ein. Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt, wie relevante Systemfaktoren identifiziert, deren Einfluss innerhalb des komplexen Wirkungsgefüges analysiert und daraus wirksame Stellfaktoren abgeleitet werden können. Damit wird die Voraussetzung geschaffen für die Simulation des dynamischen Systemverhaltens, die als wesentliches Instrument für das Abschätzen der positiven und negativen Konsequenzen durch steuerndes Eingreifen des Managements dient.
Neue Kooperationsmuster in Entwicklung und Produktion: Open Production
Authors: Redlich Tobias , Wulfsberg Jens P. , Bruhns Franz-L.
Published: May 2017

Kurzfassung

Die augenblickliche wirtschaftliche Entwicklung belegt die Schwächen von ausschließlich auf Wachstum ausgelegten Unternehmensstrategien. Gleichzeitig zeichnet sich ein fundamentaler Wandel von Wertschöpfungsprozessen ab. Wertschöpfung findet nicht mehr nur innerhalb abgeschlossener Unternehmensgrenzen statt, sondern lässt sich zunehmend auch außerhalb davon, zum Beispiel innerhalb der Kundendomäne beobachten. Die deutsche Industrie ist daher reif für einen tief greifenden Paradigmenwechsel hinsichtlich der Gestaltung von Entwicklungs- und Produktionsprozessen, bei dem „Offenheit“ und „Veränderungsfähigkeit“ das Fundament einer neu zu schaffenden Wertschöpfungssystematik bilden. Im Fokus dieses Beitrags steht „Offenheit“ als ein Wesensmerkmal von Open Production, das einen ersten Ansatz zur Konstitution dieser Wertschöpfungssystematik darstellt.
Koordination des Supply Chain-Netzwerks bei Produktwechselprojekten
Authors: Winkler Herwig , Slamanig Michael
Published: May 2017

Kurzfassung

Die Fähigkeit zum schnellen und effizienten Produktwechsel entwickelt sich in vielen Branchen zunehmend zu einem bedeutenden Wettbewerbsfaktor. Auf Grund sinkender Entwicklungs- und Fertigungstiefen sind bei einem Produktwechsel nicht nur die Leistungen des Herstellers anzupassen oder neu zu gestalten, sondern zudem wesentliche Teile des Supply Chain-Netzwerks (SCN) zu modifizieren. Zur erfolgreichen Durchführung des Produktwechsels müssen alle Aktivitäten für den Auslauf des alten Produkts sowie für die Entwicklung und den Anlauf des neuen Produkts zwischen dem Hersteller und den Partnern im SCN abgestimmt werden. Für diese schwierige Aufgabe liegen bisher in der unternehmerischen Praxis kaum geeignete Lösungen vor. Im vorliegenden Beitrag werden daher Überlegungen angestellt, welche Probleme ein Produktwechsel verursacht und welche Koordinationsformen und -instrumente während der Produktwechselphase im SCN zweckmäßig zu nutzen sind.
Gestaltung verteilter Entwicklungsnetzwerke
Authors: Lanza Gisela , Ude Jörg , Deuringer Anne-Christina
Published: May 2017

Kurzfassung

Durch immer kürzer werdende Produktlebenszyklen gewinnt das Thema der Innovationsgeschwindigkeit zunehmend an Bedeutung. Verluste durch einen verspäteten Markteintritt können im Produktlebenszyklus nicht mehr kompensiert werden. Speziell bei Produkten, die nicht von einem Hersteller alleine, sondern auf Grund ihrer Komplexität oder ihrer technischen Besonderheiten im Verbund mit anderen Unternehmen entwickelt und hergestellt werden, gestaltet sich der Innovationsprozess zunehmend langwierig und zeitaufwändig. Im vorliegenden Artikel wird eine im Forschungsprojekt „Innovationen in verteilten Engineering-Netzwerken (Engineering.net)“ entwickelte Konfigurationsmethodik für verteilte Entwicklungsnetzwerke vorgestellt, die den Anwender unterstützt, geeignete Partner für das Entwicklungsvorhaben zu identifizieren und das Entwicklungsnetzwerk bereits im Vorfeld zu bewerten. Integriert wird diese Vorgehensweise in ein Konstrukt aus mehreren Methoden, deren Kombination ein umfassendes Vorgehensmodell zur Gestaltung von Prozessabläufen in verteilten Entwicklungsnetzwerken ergibt.
Zyklenorientiertes Produktionsstruktur-Monitoring
Authors: Reinhart Gunther , Pohl Johannes , Schindler Sebastian , Karl Florian , Rimpau Christoph
Published: May 2017

Kurzfassung

Auf Grund der Globalisierung und der damit einhergehenden Verkürzung der Produkt- und Technologielebenszyklen müssen heutige Unternehmen in einem dynamischen Produktionsumfeld agieren. Die Fähigkeit, die Produktionsstruktur kontinuierlich und schnell an neue Randbedingungen zu adaptieren, wird immer häufiger als entscheidender Wettbewerbsfaktor in einem ständig turbulenter werdenden Umfeld genannt. Die Methode des Produktionsstruktur-Monitorings stellt dabei eine Möglichkeit dar, den Adaptionsbedarf zeitgerecht zu erkennen und den Planungsprozess optimal anzustoßen, sodass die Adaptionszeit verkürzt werden kann. Der vorliegende Artikel beschreibt, basierend auf einer Analyse der Auslösefaktoren für die Umplanung der Produktionsstruktur, eine Monitoringmethode für Produktionsstrukturen, die zyklische Eigenschaften der Auslöser, wie z.B. den Lebenszyklus von Produkten, integriert.
Dienstleistungsbasierte Geschäftsmodelle für die Montage
Authors: Schröter Marcus , Biege Sabine
Published: May 2017

Kurzfassung

Als letzter Schritt des Produktionsprozesses wird die Montage stark von Absatzschwankungen beeinflusst. Im Rahmen dienstleistungsbasierter Geschäftsmodelle können Hersteller von Montagesystemen ihren Kunden für diese Problemstellung Lösungen anbieten. Im Beitrag wird zunächst eine Reihe von Geschäftsmodellen für die Montageindustrie vorgestellt, die zu einer Verringerung der Total Cost of Ownership beitragen können. Davon ausgehend werden verschiedene Indikatoren abgeleitet, anhand derer Hersteller von Montagesystemen die passende Lösung für ihre Kunden finden können. Abschließend werden zwei praktische Beispiele aus der Montageindustrie vorgestellt.
Die FEM-Modellierung als moderner Ansatz zur Untersuchung von Zerspanprozessen
Authors: Heisel Uwe , Krivoruchko Dmitrii V. , Zaloha Wiliam A. , Storchak Michael , Stehle Thomas
Published: May 2017

Kurzfassung

Der 1. Teil der Artikelreihe „Modellierung von Zerspanprozessen“ beschäftigte sich mit der Modellierung der thermomechanischen Wechselwirkungsprozesse zwischen Werkzeug und Werkstück bei der Erstellung von FEM-Modellen des Zerspanprozesses. Der 2. Teil hatte die Realisierung der Bruchkriterien beim Modellieren der Zerspanprozesse für unterschiedliche Metalle und Legierungen zum Inhalt und im 3. Teil wurden thermomechanische Materialmodelle zur Modellierung von Zerspanprozessen vorgestellt. Der hier vorliegende 4. und letzte Teil stellt die FEM-Modellierung im Allgemeinen als einen modernen und aktuellen Ansatz zur Untersuchung und Optimierung von Zerspanprozessen vor. Es werden die allgemeinen Aufgaben und Vorgehensweisen zur Erstellung der Zerspanmodelle, ihre Lösung, die Interpretation der Ergebnisse sowie die weitere Optimierung der Modelle behandelt. Außerdem werden die Vor- und Nachteile der für die Modellierung der Zerspanprozesse eingesetzten Software dargestellt und analysiert. Weiter wird auf die Wichtigkeit der richtigen Wahl der Modellparameter und der getroffenen Annahmen verwiesen.
Anwenderfreundlichkeit steht im Mittelpunkt
Authors: Teckentrup Peter
Published: May 2017

Kurzfassung

Klassisches Product Lifecycle Management (PLM) ist ohne eine starke Integration mit anderen Unternehmensanwendungen heutzutage nicht mehr zeitgemäß. Die zunehmende Globalisierung und die Konsolidierung der Märkte erfordern effizientere und zugleich flexiblere Arbeitsabläufe in den Unternehmen. Die Aberdeen Group hat einen wachsenden Bedarf erkannt, die Kernprozesse der Fertigungsindustrie besser miteinander zu verzahnen. Viele Unternehmen haben daher in den letzten Jahren bereits ihre vorhandenen Produktdatenmanagement (PDM)-Systeme durch moderne, offene und tief integrierbare PLM-Systeme ersetzt. Diese bieten einerseits neue Möglichkeiten, andererseits erhöht sich aber auch die Komplexität. Um nicht den gewonnenen Nutzen gleich wieder zu verspielen, gilt es, eine einfach zu bedienende Integrationslösung mit einer auf den Nutzer optimal zugeschnittenen Anwendungsoberfläche einzusetzen. Aus diesem Grund stehen neben den neuen Technologien auch der einzelne Mitarbeiter und seine individuellen Anforderungen an die Unternehmens-IT stärker im Mittelpunkt als jemals zuvor.
Analyse und Optimierung des Datenmanagements in variantenreicher Werkstattfertigung
Authors: Denkena Berend , Ammermann Christoph , Charlin Friedrich
Published: May 2017

Kurzfassung

Neben der Optimierung einzelner Fertigungstechnologien bietet die durchgängige Nutzung von Daten entlang der Prozesskette vielen Unternehmen Perspektiven für zukünftige Optimierungen des Fertigungsablaufs hinsichtlich Durchlaufzeit und Qualität. Bei der Produktion von komplexen Bauteilen in einer variantenreichen Fertigung mit geringen Losgrößen stellt dies auf Grund des hohen Datenaufkommens und der vielfältigen Möglichkeiten der Informationsbereitstellung und -weitergabe jedoch hohe Anforderungen an das Datenmanagement, sodass die Potenziale eines durchgängigen Datenmanagements bislang nur unzureichend ausgeschöpft werden. Ausgangsbasis für eine Analyse und Optimierung bestehender Datenflüsse ist dabei deren systematische Erfassung und Modellierung. Nachfolgend wird eine neuartige Methode vorgestellt, mit der Datenflüsse in komplexen Fertigungen systematisch und detailliert modelliert und analysiert werden können.
Neue Ansätze zur Optimierung der Kegelradfertigung
Authors: Brecher Christian , Gorgels Christof , Röthlingshöfer Tobias
Published: May 2017

Kurzfassung

Kegelräder sind das wichtigste Maschinenelement für die drehsteife Leistungsübertragung in Winkelgetrieben. Um in allen Anwendungsbereichen ein günstiges Einsatzverhalten zu realisieren, werden Makro- und Kontaktgeometrie der Verzahnungen anwendungsspezifisch gestaltet. Dabei unterstützen Auslegungsprogramme den Konstrukteur. Allerdings weicht die mit idealen Maschineneinstellparametern berechnete von der tatsächlich gefertigten Flankentopographie, auf Grund von Maschinenungenauigkeiten, ab. Deshalb sind in einem Optimierungsschritt Korrekturen der Einstellungen zu ermitteln, mit welchen die gewünschte Flanke gefertigt werden kann. Die Wechselwirkungen einzelner Einstellungen sind teilweise nichtlinear. Daher wurde ein Complex-Algorithmus, ein Evolutionärer Algorithmus und ein Bergsteigerverfahren zur Optimierung der Parameter in einer Fertigungssimulation angewendet. Dieser Artikel beschreibt und vergleicht die drei Algorithmen. Es wird gezeigt, dass sich insbesondere der Complex-Algorithmus für die gestellte Aufgabe eignet.
Aktiv gedämpfte Maschinenstruktur
Authors: Abele Eberhard , Roth Michael , Ehmann Christian , Haydn Michael
Published: May 2017

Kurzfassung

Um den an heutige Bearbeitungszentren gestellten Anforderungen bezüglich Vorschub- und Strukturdynamik gerecht zu werden, erfolgt neben dem vermehrten Einsatz von Direktantrieben die Auslegung masse- und steifigkeitsoptimierter Maschinenstrukturen. Die konsequente Optimierung führt jedoch zu einer verminderten systemeigenen Dämpfung der Maschine, wodurch Struktureigenmoden auf Grund der Bearbeitungskräfte leichter angeregt werden und freie Schwingungen nur langsam abklingen. Zur Reduzierung auftretender Schwingungen erfolgte daher die Auslegung eines aktiven Dämpfers für ein dreiachsiges Bearbeitungszentrum. Die zur Auslegung des aktiven Systems notwendigen Randbedingungen, wie z.B. Stellkräfte und -frequenzen, wurden im Rahmen von messtechnischen Voruntersuchungen an einem Bearbeitungszentrum ermittelt. Der nach Bewertung unterschiedlicher Aktorprinzipien aufgebaute und integrierte aktive Dämpfer entspricht einem Reaktionsmassedämpfer, dessen Funktionsfähigkeit sowohl messtechnisch als auch durch Bearbeitungsversuche beurteilt wird.
Lean Innovation – Anleitung zum Innovationsvorsprung
Authors: Schuh Günther , Lenders Michael , Jung Michael
Published: May 2017

Kurzfassung

Für die Konkurrenzfähigkeit des Werkzeugmaschinenbaus ist es erfolgsentscheidend, nicht nur die Effektivität in der F&E zu steigern, sondern zeitgleich auch die Effizienz: Komplexe, oftmals kundengetriebene Produktvarianten sollen mit geringem internen Ressourcenaufwand bereitgestellt werden, neue Technologien müssen schnell in den Markt überführt werden, und gleichzeitig stehen die Produktkosten bei der Kaufentscheidung nach wie vor im Vordergrund. Echte Produktdifferenzierung muss also zunehmend auch bei reduziertem Ressourceneinsatz erzielt werden. Hier setzt Lean Innovation an. Ziel von Lean Innovation ist es, die Grundsätze des Lean Thinking auf das Innovationsmanagement zu übertragen. Bislang wurde dieser Übertrag in ersten Ansätzen begonnen, aber keineswegs systematisch vollzogen. Entsprechend zeigt eine Befragung des WZL unter 143 Unternehmen in Deutschland, dass erst ein Drittel überhaupt begonnen hat, eine systematische Identifikation von Verschwendung in der Produktentwicklung durchzuführen. Die hier vorgestellte Lean Innovation-Systematik beruht auf zwölf zentralen Prinzipien, die es im Unternehmen umzusetzen gilt.