Volume 105, Issue 4

Kurzfassung Die Forderung nach „Process Excellence“ zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit, mit der sich alle produzierenden Unternehmen in Hochlohnländern konfrontiert sehen, stellt diese vor die Herausforderung, sich intensiv mit der permanenten Weiterentwicklung der eigenen Geschäftsprozesse auseinandersetzen zu müssen. Voraussetzung für diese Weiterentwicklung ist eine objektive Bewertung der Geschäftsprozesse. Neben der Analyse, der Gestaltung und dem Controlling ist die Bewertung von Geschäftsprozessen zentraler Bestandteil des Prozessmanagements. Die Auswahl von Geschäftsprozessen zur Optimierung, die Geschäftsprozessanalyse und die Ableitung von verbesserten Soll-Geschäftsprozessen hängen direkt von der Bewertung bestehender Ist-Geschäftsprozesse ab und sind somit für eine nachhaltige Unternehmensentwicklung unabdingbar.

Kurzfassung Die effiziente Lösung von Engineering- und Serviceaufgaben während des gesamten Lebenszyklus heutiger Produktionsanlagen setzt einen intensiven Informationstransfer zwischen Mitarbeitern der einzelnen Fachbereiche in Entwicklung, Konstruktion, Inbetriebnahme und Service voraus. Idealerweise dient hierbei das digitale Anlagenabbild als übergreifendes Informationsmodell und begleitet das Produktionssystem entlang seines Lebenszyklus und darüber hinaus für spätere Neukonstruktionen. Die Vernetzung von Lebenszyklusdaten ist jedoch in der Regel lückenhaft. So werden zum Beispiel externe Engineering- und Produktdaten sowie Daten aus der Elektro- und Automatisierungstechnik einschließlich des resultierenden Anlagenverhaltens nur unzureichend in das Informationsmodell der Digitalen Fabrik integriert. Zudem fehlen Werkzeuge, die nach der Inbetriebnahme einen systematischen Abgleich der realen Anlage mit dem digitalen Abbild ermöglichen. Damit entfernt sich aber die reale Anlage von ihrer digitalen Version, und es fehlen aktuelle und konsistente Informationen für Serviceaufgaben sowie für Erweiterungs- und Änderungsprojekte. Die in diesem Artikel vorgestellten Konzepte zielen auf eine verbesserte Durchgängigkeit der Information im Lebenszyklus von Produktionsmitteln unter Berücksichtigung der Notwendigkeit eines stetigen Abgleichs zwischen digitaler und realer Welt ab. Die entwickelten Konzepte werden anhand der Siemens-Modellanlage SmartAutomation veranschaulicht.

Kurzfassung Die Investitionsentscheidung über Produktionsmaschinen wird zunehmend auf der Grundlage von Lebenszykluskosten getroffen. Die hierfür eingesetzten Kalkulationsmodelle vernachlässigen jedoch weitgehend die während der Betriebsdauer auftretenden Lastkollektive auf der Maschine. Dabei erfordert gerade die Bewertung der Ausfall- und Energiekosten, die den Großteil der Lebenszykluskosten ausmachen, eine lastbezogene Betrachtung. Die Erfassung des maschinenspezifischen Lastkollektivs stellt hierbei die Voraussetzung für umfassende Lebenszykluskostenmodelle dar. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Umsetzung einer Methodik zur Lastkollektiverfassung auf der Grundlage von Total Cost of Ownership (TCO) bei der Festo AG & Co. KG.

Kurzfassung Die gegenwärtigen Kundenforderungen verlangen höchstmögliche Reaktionsbereitschaft von der Produktion. Dies kann durch eine mitarbeiterorientierte Produktion erreicht werden, in der der Mensch als kreativer Leistungsträger besonders gefördert wird. Eine Voraussetzung dafür ist die Optimierung der Erstellung, Pflege, Verteilung und Darstellung der heute in Unternehmen eingesetzten Mitarbeiterinformationen. Dieser Artikel beschreibt das Konzept der IAP GmbH, wie Arbeitsanweisungen optimal gestaltet und in einem entsprechenden Werkerinformationssystem realisiert werden können.

Kurzfassung Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) der automobilen Elektronikindustrie stehen vor der Herausforderung, effektive und effiziente Produktanläufe mit Blick auf die eigenen, KMU-spezifischen Rahmenbedingungen aus Produktion und Logistik zu realisieren. Da im Gegensatz zu Großunternehmen einheitliche Standards zur Umsetzung von Produktanläufen bei KMU meist fehlen und das anlaufspezifische Wissen nur selten dokumentiert wird, ist es für die KMU kompliziert, Anlaufwissen zu entwickeln, gezielt verfügbar zu machen und zukünftig anzuwenden. Das Lernen aus Produktanläufen erfordert bei KMU ein, im Hinblick auf das Wissensmanagement, als nachhaltig zu bezeichnendes Anlaufmanagement. Zur Realisierung dessen beschreibt der Fachaufsatz eine das Wissensmanagement unterstützende Methode, wodurch die Produktanlaufprozesse in Entwicklung, Produktion und Logistik bei KMU aus der automobilen Elektronikindustrie verbessert werden können.

Kurzfassung Die Autoren stellen in diesem Beitrag integrale Planungstechniken für den Entwurf, die Realisierung und das Projektmanagement für Lean Production am Fallbeispiel des Fabrikprojekts für einen Automobilzulieferer zur Diskussion. Insbesondere werden die Vorteile der durchgängigen Strukturierung eines komplexen Gesamtprojekts in die 3D-Teilmodelle für Standort, Gebäude, Haustechnik, Prozess sowie Organisation aufgezeigt.

Kurzfassung Viele Unternehmen beschäftigen sich intensiv mit der Gestaltung ihres Produktionssystems nach dem Vorbild des Lean Production-Systems. Trotz dieses großen Engagements entspricht bei einer Mehrheit der Gesamterfolg nicht den Erwartungen. Eine Studie zeigt, dass insbesondere eine eindeutige Bewertung, eine klare Strukturierung und eine systematische Vorgehensweise fehlen. Durch die Kombination des Lean Production-Ansatzes mit den systematischen Elementen der Six Sigma-Methodik lassen sich diese Schwächen beheben.

Kurzfassung Eine zunehmend globalisierte und vernetzte Unternehmensumwelt bietet vielversprechende Marktchancen für Industrieunternehmen, insbesondere in den so genannten Emerging Markets. Lean Development, also die Übertragung der Lean-Prinzipien auf das Entwicklungsmanagement, liefert hierbei die richtige Vorgehensweise für die Entwicklung von Low-Cost-Produkten für eine kaufkräftige Mittelschicht in den besagten Märkten. Denn Lean Development bedeutet kundengerecht, im Falle des beschriebenen Marktsegments downsized und kostengünstig zu entwickeln, Verschwendung zu eliminieren und die Produktkosten über den Lebenszyklus zu optimieren. Der vorliegende Artikel interpretiert die Prinzipien des Lean Devlopments im Kontext der Produktentwicklung für Emerging Markets und entwickelt Handlungsstrategien für die auf diesen Märkten agierenden Unternehmen.

Kurzfassung Im Bereich der Kleinserien- und Einzelproduktion ist die ausreichende Verfügbarkeit von aktuellen, steuerungsrelevanten Informationen eine wichtige Voraussetzung für die Gewährleistung einer fehlerrobusten, adaptiven Planung und Steuerung von Fertigungs- und Montageabläufen. Neben der Verwaltung, Strukturierung und Bereitstellung der hierfür notwendigen Daten ist eine geeignete Modellierung derselben notwendig. Der vorliegende Artikel beschreibt ein ganzheitliches, erweiterbares Datenmodell für kognitive Produktionssysteme, in dem produkt-, prozess- und ressourcenrelevante Daten effizient abgebildet und für die Planung und Steuerung von automatisierten, hybriden und manuellen Arbeitsvorgängen genutzt werden können.

Kurzfassung Neue Konzepte zur Montagegestaltung, die spezifische Bedürfnisse von kleineren und mittelständischen Unternehmen (KMU) berücksichtigen, sind zu entwickeln. Im Ergebnis wird in diesem Artikel ein Montagekonfigurationsprozess vorgestellt, der Unternehmen bei der Gestaltung ihrer Montage unterstützt. Hierzu werden die Anforderungen und Variablen empirisch abgeleitet und bestimmt.

Kurzfassung Zur Erhöhung der Logistikleistung von Regenerationsprozessen werden am Institut für Fabrikanlagen und Logistik Methoden zur Verfügbarkeitsanalyse von Regenerationsschritten sowie eine Methode für eine effiziente Kapazitätsplanung und -abstimmung trotz unscharfer Belastungsinformationen entwickelt. Neben einem generischen Prozessmodell werden dazu eine Schadensbibliothek, eine Verfügbarkeitsanalyse von Regenerationsschritten sowie darauf aufbauend ein Wirkmodell für die Kapazitätsplanung und Belastungssteuerung erarbeitet.

Kurzfassung Die Termineinhaltung der Produktion ist häufig unbefriedigend. Die Gründe hierfür sind vielfältig. Damit diese Terminabweichungen nicht zu große Probleme gegenüber den Verbrauchern (externe Kunden oder intern die eigene Montage) verursachen, werden bei der Terminierung von Produktionsaufträgen Lieferzeitpuffer eingeplant. Diese führen jedoch zu Beständen und somit auch zu Bestandskosten, die es bei der Dimensionierung der Lieferzeitpuffer zu berücksichtigen gilt. Dieser Beitrag präsentiert ein Entscheidungsmodell, mit dem die Abhängigkeiten von Lieferzeitpuffern, Bestandskosten und Termineinhaltung gegenüber dem Verbraucher quantitativ dargestellt werden können, um Maßnahmen zur Verbesserung der Terminsituation bewerten zu können. Damit wird ein wesentlicher Baustein geliefert, um die terminlichen Abhängigkeiten einer logistischen Kette in einem Ursache-Wirkmodell abzubilden.

Kurzfassung Die zustandsorientierte Instandhaltung von Produktionsanlagen verspricht gegenüber anderen Instandhaltungsstrategien ein besseres Verhältnis von Verfügbarkeit zu Instandhaltungskosten. Zur Bestimmung und Prognose des Anlagenzustands wird in diesem Beitrag ein neuartiger Ansatz vorgestellt. Dieser Ansatz nutzt Methoden der Künstlichen Intelligenz, die auf einen lebenszyklusphasenübergreifenden, verteilten Datenbestand angewandt werden. Der Ansatz vereinfacht die Einführung der zustandsorientierten Instandhaltung durch maschinelle Lernverfahren und ist insbesondere für Anlagen mit einem bisher unbekannten Ausfallverhalten geeignet.

Kurzfassung Die moderne Instandhaltung erzeugt und benötigt zahlreiche Informationen über Produktionsanlagen, was insbesondere bei großen Unternehmen zu riesigen Mengen an Daten führt. Sie müssen systematisch verwaltet werden, um die Instandhaltungsplanung mit vertretbarem Aufwand durchführen zu können. Eine automatische Verarbeitung der Daten unterstützt die Instandhaltungsplanung und reduziert deren Aufwand. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ werden Bauteile entwickelt, die einerseits über sensorische Fähigkeiten verfügen und andererseits integrierte Speichermedien aufweisen. Der vorliegende Artikel befasst sich mit dem Teilprojekt „Bauteilstatus-getriebene Instandhaltung“, in dem eine Methodik zur Instandhaltungsplanung entwickelt wird, welche die Fähigkeiten gentelligenter Bauteile nutzt. Die Methodik basiert auf einem Datenmodell, in dem instandhaltungsrelevante Informationen gesammelt werden. Dieses bildet die Grundlage für eine Lebenszyklus-begleitende Überwachung des Bauteilzustands.

Kurzfassung Innovative Produkte erfordern wohlstrukturierte Geschäftsprozesse. Um ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken, müssen Unternehmen kontinuierlich die Leistungsfähigkeit ihrer Prozesse verbessern. Dazu dienen Reifegradmodelle, wie z.B. CMMI (Capability Maturity Model Integration) oder PEMM (Process and Enterprise Maturity Model). Auf Grund der Vielfalt derartiger Modelle ist die Auswahl eines geeigneten Reifegradmodells nicht einfach. In diesem Beitrag wird eine Klassifikation vorgestellt, die die Vielzahl der am Markt verfügbaren Reifegradmodelle anhand definierter Merkmale ordnet. Dies erleichtert die Auswahl eines Reifegradmodells, das den Anforderungen eines Unternehmens entspricht. Im Hinblick auf eine Klassifizierung wird zunächst die Struktur von Reifegradmodellen analysiert; es wird gezeigt, dass alle Reifegradmodelle aus ähnlichen Bestandteilen bestehen, die aber unterschiedlich ausgeprägt sind. Mittels einer Konsistenzanalyse werden fünf generische Klassen definiert, die konsistente Kombinationen der Ausprägungen enthalten. Diesen fünf Klassen lassen sich die untersuchten Reifegradmodelle zuordnen. Hierdurch wird es Unternehmen erleichtert, geeignete Reifegrademodelle beispielsweise auch für einzelne Funktionsbereiche wie Entwicklung oder Fertigung zu identifizieren.

Kurzfassung In der industriellen Praxis müssen Unternehmen in der Lage sein, komplexe und intransparente Prozesse zu beherrschen. Bei solchen Prozessen besteht die Gefahr, dass deren Ergebnisse nicht innerhalb der Plan-Durchlaufzeit oder gemäß den Qualitätsanforderungen erreicht werden. Intransparente Prozesse, die zeitliche und/oder qualitative Zielvorgaben wiederholt nicht erreichen, sind unsichere Prozesse und lassen auf eine mangelhafte Kontrolle schließen. Herausforderung für die Prozessgestaltung ist es, diese Prozesse kontrollierbar zu machen und somit die Voraussetzung für Prozesssicherheit zu schaffen. Die IAP GmbH hat mit dem V-Modell eine Methode entwickelt, die der Praxis eine Systematik zur Verfügung stellt, welche eine effektive Kontrolle im laufenden Betrieb des Prozesses gewährleistet und so die Prozesssicherheit erhöht.

Kurzfassung Die Harmonisierung und Nivellierung von Produktionsaufträgen verringert negative Folgen von Nachfrageschwankungen in Supply Chains von produzierenden Unternehmen. Die erfolgreiche Einführung einer Produktionsnivellierung hat neben einer gesteigerten Synchronisation mit externen Partnerunternehmen ebenfalls starke Vorteile für die internen Distributions- und Produktionsstrukturen. Der vorliegende Beitrag erläutert die simulationsgestützte Bewertung von Nivellierungskonzepten anhand von drei Dispositionsstufen eines Produktionsstandortes variantenreicher Serienprodukte. Der Vorgehensweise zur Klassifizierung und Systematisierung der Varianten zu Produktfamilien und der Ableitung geeigneter Nivellierungsfenster folgt die Aufstellung der wichtigsten Parameter für die Planung einer Produktionsnivellierung bei hoher Variantenzahl.

Kurzfassung Produktionsverlagerungen sind in der deutschen Industrie auf den niedrigsten Stand seit 15 Jahren gesunken. In der aktuellen Wirtschaftskrise scheinen die Unternehmen vorrangig bestrebt zu sein, ihre Kapazitäten an bestehenden Standorten zusammenzuhalten. Gleichzeitig blieb das Niveau der Rückverlagerungen an den deutschen Standort stabil, sodass in der Zwischenzeit auf jeden dritten Verlagerer ein Rückverlagerer kommt. Hauptgrund für Rückverlagerungen sind Qualitätsprobleme, an Relevanz gewonnen haben die Lohndynamik sowie die mangelnde Verfügbarkeit qualifizierter Fachkräfte im Zielland. An Attraktivität eingebüßt haben die neuen EU-Mitgliedsländer. Produktionsverlagerungen dorthin haben merklich ab-, Rückverlagerungen zugenommen. Dagegen haben China und das restliche Asien als Verlagerungsziel auch für mittelständische Unternehmen weiter zugelegt – wenngleich auch Rückverlagerungen von dort inzwischen ein messbares Phänomen sind.

Kurzfassung Verkürzte Produktlebenszyklen, eine steigende Anzahl von Varianten und ein zunehmender Wettbewerb sind wesentliche Größen eines turbulenten Unternehmensumfelds. Um in diesem Umfeld Fabriken zielgerichtet gestalten zu können, ist eine intensive Abstimmung der Fabrikplanung mit der Technologie- und Produktplanung notwendig. Dies belegt eine Studie, die von zwei Instituten des Produktionstechnischen Zentrums (PZH) der Leibniz Universität Hannover durchgeführt wurde. Basierend auf den gewonnenen Kenntnissen wurden in einem von der deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt Lösungsansätze zur Unterstützung der Abstimmung zwischen den drei Disziplinen erarbeitet.

Kurzfassung Der Artikel zeigt die Ergebnisse einer Untersuchung des Abnutzungsverhaltens von Präzisionsschmiedewerkzeugen, die im Rahmen des Sonderforschungsbereiches (SFB) 489 „Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile“ durchgeführt wurde. Das Abnutzungsverhalten von Präzisionsschmiedewerkzeugen wird dabei in Anlehnung an die Abnutzungskurve der DIN 31 051 beschrieben. Im Rahmen der Untersuchungen wurden zwei messbare Abnutzungsarten festgestellt: Materialabtrag und Materialauftrag. Mit Hilfe der Abnutzungskurve ist die Festlegung einer Schadensgrenze möglich, die als maximale Werkzeugstandmenge bis zur Entstehung von Ausschussteilen interpretiert wird. Ein Ansatz zur Ermittlung einer wirtschaftlichen Losgröße für Schmiedeprozesse unter Berücksichtigung der maximalen Werkzeugstandmenge schließt die Entwicklungslücke einer integrierten Werkzeuginstandsetzungs- und Produktionsplanung.