Volume 104, Issue 5

Kurzfassung Die Anforderungen an Verbindungselemente im Leichtbau steigen stetig an. Zunehmend kommen festere und leichtere Materialien zum Einsatz. Oftmals geht jedoch mit der Anwendung von Leichtbauwerkstoffen mit erhöhten Festigkeiten eine verminderte Verarbeitbarkeit einher. Es entstehen auch hohe Anforderungen an den verarbeitenden Prozess dieser neuartigen Werkstoffe. Herkömmliche Verarbeitungsverfahren müssen angepasst oder modifiziert werden, um wirtschaftlich sinnvolle Produkte zu entwickeln. Auf der Grundlage von experimentell ermittelten Daten wird der Einfluss inkrementeller Umformung auf die Gefügeausbildung und die Härte an der hochfesten Aluminiumlegierung EN AW-7075 im Normzustand T651 und nach Anwendung des ECAP-Verfahrens untersucht. Zu diesem Zweck werden Halbzeuge für Schraubenrohlinge mit Hilfe des Keilquerwalzens hergestellt und anschließend einer Mikrohärteprüfung und einer Gefügeanalyse unterzogen. Resultierend aus den sich eingestellten Werkstoffcharakterisitika von den gefundenen Werkstoffcharakteristika wird eine Einschätzung über die Integration inkrementeller Umformverfahren in eine Prozesskette zur Fertigung hochfester Aluminiumschrauben getroffen.

Kurzfassung Plastische Deformation, Bruch und Reibung bzw. Kontaktwechselwirkung zwischen dem Werkzeug und Werkstück sowie Wärmetausch im technologischen System stellen die Grundphänomene dar, welche die meisten Charakteristiken des Zerspanprozesses bestimmen. Im vorherigen Artikel (Teil 1) zum Thema Modellierung der Zerspanprozesse wurde die Modellierung der thermomechanischen Wechselwirkungsprozesse und der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück bei der Erstellung von FEM-Modellen des Zerspanprozesses behandelt. Angesichts des Erreichens von plausiblen Ergebnissen zur Prognose der Charakteristiken des Zerspanprozesses besitzt das zur Anwendung kommende Bruchmodell bzw. das bei der Modellierung eingesetzte Bruchkriterium die gleiche Wichtigkeit. In diesem Artikel wird die Realisierung der Bruchkriterien beim Modellieren der Zerspanprozesse von unterschiedlichen Metallen und Legierungen behandelt, für welche eine Annahme über die Isotropie und Homogenität des zu bearbeitenden Materials getroffen werden kann. Der Bruch von nichtmetallischen und Verbundwerkstoffen beim Zerspanen unterscheidet sich grundlegend vom Bruch der metallischen Werkstoffe [2] und wird in diesem Artikel nicht betrachtet. Teil 3 dieser Artikelreihe beschäftigt sich mit thermomechanischen Materialmodellen und Teil 4 mit der FEM-Modellierung als moderner Ansatz zur Untersuchung und Optimierung von Zerspanprozessen.

Kurzfassung Derzeit erfolgt die Auslegung von Seilschleifwerkzeugen für die Betonbearbeitung zumeist ausschließlich auf Basis des Erfahrungswissens der Werkzeughersteller. Wissenschaftliche Erkenntnisse bezüglich der Materialtrennmechanismen und Modelle zur anwendungsorientierten Auslegung der Werkzeuge sind nur in unzureichendem Maße verfügbar. Dieser Beitrag stellt auf Basis von Mehrkornritzuntersuchungen Ansätze zur Erweiterung des Stands der Erkenntnisse dar.

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.

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.

Kurzfassung Die Finanzkrise hat in vielen Unternehmen zu einem beachtlichen Auftragsrückgang geführt und die Zahlungen bestehender Aufträge deutlich verzögert. Die mangelnde Kreditbereitschaft der Banken gefährdet zusätzlich die Zwischenfinanzierung der Unternehmen. In einem ersten Schritt reagieren viele Unternehmen mit einer konsequenten Reduzierung von kurzfristig variablen Kosten durch den Stellenabbau von Leiharbeitern und den Übergang in die Kurzarbeit. Jetzt wird es notwendig, das langfristige Potenzial der Unternehmen zu heben und die Produktion hinsichtlich minimaler Kosten und maximaler Flexibilität gegenüber den unsicheren Marktentwicklungen optimal auszugestalten. Dieser Artikel beschreibt die Zusammenhänge der Produktionsoptimierung und Kapitalfreisetzung und gibt Ansätze, Potenziale der Produktion und Logistik zu identifizieren. Nachhaltig helfen diese Ansätze, sich für den kommenden Aufschwung gegenüber den Konkurrenten zu positionieren und die eigene Wettbewerbsposition zu stärken.

Kurzfassung Die Synchronisierung des Werkzeugbaus zielt darauf ab, die Entwicklungen und Errungenschaften der industriellen Revolution der Massenfertigung auf die bisher traditionell ausgerichtete Werkstattfertigung im Werkzeugbau zu übertragen. Die Taktung der Fertigung spielt hierbei eine besondere Rolle, da auf Grund des Unikatcharakters einheitliche Bearbeitungszeiten und -folgen augenscheinlich im Werkzeugbau nicht existieren. Die Definition eines homogenen und für alle Wertschöpfungsbereiche einheitlichen Taktes stellt jedoch einen wichtigen Schlüssel zur Synchronisierung des Werkzeugbaus dar. Ziel ist es, durch die Definition einheitlicher Bearbeitungspakete einen homogenen Bearbeitungsrhythmus zu schaffen, der die Grundlage der Prozessveränderung ist.

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.

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.

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.

Kurzfassung Nicht nur im Bereich der Fahrzeugantriebe ist der Begriff „hybrid“ ein angesagtes Thema. Auch in der Produktionstechnik stehen zahlreiche Technologieentwicklungen – man denke etwa an Kombimaschinen oder Hybridwerkstoffe – im Zeichen einer Hybridisierung. Durch hybride Produktionsprozesse und Produkte können Wettbewerbsvorteile erzielt werden, die sich jedoch im Spannungsfeld verschiedener Zieldimensionen wie der Ressourcenschonung, der Effizienzsteigerung oder der Differenzierung bewegen. Diese Zielheterogenität macht verlässliche Prognosen über die zukünftige Entwicklung dieses Trends kompliziert sowie das systematische Erschließen der Vorteile hybrider Produktionsprozesse und -systeme zur Herausforderung. Für Unternehmen erschwert dies die langfristige Technologieplanung, für Forschungsförderer den Umgang mit dieser Entwicklungsrichtung bei der Auslegung von Forschungsförderprogrammen. Am Fraunhofer IPT wird zurzeit eine Technologie-Roadmap erarbeitet, in der die zu erwartenden Entwicklungen bei der Erforschung, Bearbeitung und beim Einsatz hybrider Technologien in der Produktion systematisch untersucht werden.

Kurzfassung Die logistische Leistungsfähigkeit ist ein entscheidender Faktor für den Markterfolg eines produzierenden Unternehmens. Wie aktuelle Studien zeigen, fällt es gerade kleinen und mittelständischen Unternehmen schwer, die angestrebten logistischen Ziele zu erreichen. Die Gründe hierfür liegen u.a. im Bereich der internen Logistik. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde daher eine Methode entwickelt, die zieladäquat und aufwandsarm die wichtigsten Potenzialfelder der Produktionslogistik im Unternehmen identifiziert. Dazu werden Konfigurationsfehler der Produktionslogistik zu aggregierten Stolpersteinen verdichtet und über die detaillierte Analyse der Ursache-Wirk-Beziehungen eine Vorgehensweise erarbeitet, die die resultierenden Handlungsfelder zur systematischen Verbesserung der logistischen Leistungsfähigkeit ableitet.

Kurzfassung Auf Grund der fortschreitenden Anbieterkonsolidierung in einem zunehmend segmentierten, kurzlebigen Fahrzeugmarkt werden die Beherrschung und die Beschleunigung des Produktentstehungsprozesses zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor für Systemlieferanten der Automobilindustrie. Während jedoch die Teilprozesse „Entwicklung“ und „Serienanlauf“ bis dato umfassend auf Optimierungspotenziale untersucht wurden, stellt der Prozess „Musterfertigung“ immer noch einen weitestgehend weißen Fleck auf der Prozesslandkarte der Produktentstehung dar. Dieser soll durch folgenden Beitrag beleuchtet werden, in dem die Rolle der Musterfertigung im Produktentstehungsprozess, ihre Organisationstypologie sowie ihre ablauf- und aufbauorganisatorischen Problemfelder detailliert beschrieben werden. Dabei wird auf praktische Verbesserungspotenziale hingewiesen, deren Nutzung Systemlieferanten wichtige Wettbewerbsvorteile eröffnen kann.

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.

Kurzfassung Die Zukunftssicherheit eines Unternehmens hängt von der Fähigkeit ab, das operativ und strategisch relevante Wissen seiner Mitarbeiter zu bewahren. Personalfluktuationen stellen vor diesem Hintergrund eine besondere Herausforderung dar. Die Anpassung der Unternehmen an die derzeitige weltwirtschaftliche Situation verstärkt die Notwendigkeit, die kritischen Ressourcen individuelles und kollektives Wissen nachhaltig zu bewirtschaften und für die Zukunft weiter zu entwickeln. Im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags wird die Modellierung wissensintensiver Geschäftsprozesse mit Hilfe einer wissensorientierten Modellierungssprache beschrieben. Dies ermöglicht die systematische Erfassung von Wissensflüssen und Wissenskonversionen zwischen Mensch und Prozess entlang der Wertschöpfungskette. Der zweite Teil thematisiert die Identifikation, Analyse und Nutzung der Wechselwirkungen innerhalb des komplexen Wirkungsgefüges der Wissensbewirtschaftung und geht vertieft auf das Systemverständnis ein.

Kurzfassung Komplexe Prozesse, spezialisierte Aufgabenbereiche und unterschiedliche Arbeitsweisen erschweren es den Geschäftsverantwortlichen, jederzeit alle relevanten Betriebsdaten zu überblicken. Hier setzen Business Intelligence (BI)-Systeme an. Sie sammeln automatisiert Informationen aus verschiedenen Unternehmensabläufen und bereiten sie auf. Damit erleichtern sie vor allem Management-Entscheidungen erheblich. Technisch sind BI-Tools heute bereits sehr ausgereift. Doch entscheidend ist vor allem eine durchdachte Strategie.