Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 104 Issue 7-8

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 104 Issue 7-8

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Dienstleistungsorientierte Fabrikplanung

March 20, 2017

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Flexbody – Applikation für modulare Fahrzeugstrukturen

March 20, 2017

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Rahmenkonzept zur Ermittlung kundenspezifischer Mengenflexibilität

Gunther Reinhart, Hendrik Schellmann March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Im turbulenten Marktumfeld sind Unternehmen häufig gezwungen, sich flexibel an Bedarfsschwankungen ihrer Kunden anzupassen und unterschiedliche Liefermengen zu realisieren. Meist werden in Wertschöpfungsnetzen vertragliche Vereinbarungen über Mengenflexibilität geschlossen, ohne zuvor zu prüfen, ob diese überhaupt eingehalten werden können. In diesem Artikel wird ein Konzept für eine Methode vorgestellt, die dazu dient, die kundenspezifische Mengenflexibilität eines Unternehmens zu bestimmen. Dafür werden bestehende Flexibilitäten innerhalb des Wertschöpfungsnetzes formal beschrieben, um anschließend auf Basis von Simulationen ausgewertet werden zu können.

Neue Kooperationsmuster in Entwicklung und Produktion: Open Production

Tobias Redlich, Jens P. Wulfsberg, Franz-L. Bruhns March 20, 2017

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Abstract

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.

Gestaltung verteilter Entwicklungsnetzwerke

Gisela Lanza, Jörg Ude, Anne-Christina Deuringer March 20, 2017

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Abstract

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.

Koordination des Supply Chain-Netzwerks bei Produktwechselprojekten

Herwig Winkler, Michael Slamanig March 20, 2017

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Abstract

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.

Konzeption einer aufbauorganisatorischen Gestaltung eines regelbasierten Netzwerks

Wolfgang Boos, Fabian Gaus, Ute Gartzen March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Auf Grund der Komplexität technischer Systeme ist es heutzutage mehr denn je erforderlich, in Form von Netzwerken zu entwickeln und zu produzieren, um den Kundenanforderungen gerecht werden zu können. Netzwerke sind in der Regel jedoch derart organisiert, dass eine negative Korrelation zwischen den Eigenschaften Effektivität und Effizienz besteht. Dieser Konflikt soll durch die Gestaltung eines regelbasierten Netzwerks aufgehoben werden. In einem ersten Schritt werden im Rahmen dieser Arbeit die aufbauorganisatorischen Anforderungen an ein regelbasiertes Netzwerk abgeleitet, welchen die Führung eines solchen Netzwerks auf der Basis von Regeln erlauben.

Zukunftsperspektiven des verarbeitenden Gewerbes

Eberhard Abele, Guido Rumpel, Jan Cachay March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Ein innovativer Ansatz zur Segmentierung des verarbeitenden Gewerbes bietet neue Möglichkeiten, die Produktion und ihre Optimierungsmethoden differenziert zu betrachten. Die Segmentierung des verarbeitenden Gewerbes in acht Produktionstypen erlaubt branchenübergreifende Benchmarks, die innovative und ganzheitliche Produktionsoptimierungen ermöglichen. 30 Optimierungshebel in fünf Handlungsfeldern können so zur Steigerung der Leistungsfähigkeit der Produktion priorisiert, ausgewählt und in Hebelbündeln auf die individuellen Anforderungen einer Produktion angewandt werden.

Hybrides Planungswerkzeug zur adaptiven Planung

Gisela Lanza, Kathrin Peter, Annabel Jondral, Dieter Spath, Axel Korge, Tobias Krause March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Aufgabenstellung des Forschungsprojekts HyPlan ist die Konzeption eines softwareunterstützten Planungswerkzeugs, mit dem Fertigungsplaner in kleinen und mittelständischen Unternehmen bei Neu- oder Umplanungen von Produktionssystemen sowie deren Anpassung an sich ändernde Rahmenbedingungen unterstützt werden. Im Projekt werden zwei Fragestellungen vertieft. Zunächst wie das Zusammenwirken von Mensch und Computer im Planungsprozess optimal gestaltet werden kann (hybride Planung). Des Weiteren wie das Produktionssystem über seine gesamte Lebensdauer hinweg systematisch an Veränderungen der betrieblichen Rahmenbedingungen angepasst werden kann (Adaption). Dieser Artikel fokussiert auf das Zusammenwirken von Mensch und Computer im Planungsprozess. Dazu vertieft er die grundlegenden Konzepte des hybriden Planungswerkzeugs.

Integrative Werksentwicklung

Serjosha Wulf, Peter Nyhuis March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Von der Vielfalt aller auf ein Unternehmen einwirkenden internen sowie externen Veränderungstreiber führen insbesondere neuartige Produkte und Technologien in Fabriken zu signifikanten Anpassungen. Um die Auswirkungen sich abzeichnender Veränderungen möglichst frühzeitig berücksichtigen zu können, muss die Zusammenarbeit zwischen den betroffenen Abteilungen durch verbesserte Kommunikationswege gesteigert werden. Dieser Beitrag thematisiert einen möglichen Ansatz zur Erhöhung der Entscheidungstransparenz über die Nutzung morphologischer Kästen.

Zukunftsweisend Fertigen

Berend Denkena, Max Krüger, A. Thomas Lenz March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ wird durch die Verwendung von gentelligenten (GI)Elementen ein grundlegend neuer Ansatz in der Produktionstechnik verfolgt – die gentelligente Fertigung. Die prozessnahe Integration von GI-Technologien in das Produktionsumfeld ermöglicht neuartige Verknüpfungen und eröffnet damit neue Chancen für die Produktion von morgen. Ein Aspekt dieser Vision ist die Planung und Überwachung spanender Fertigungsprozesse mit Hilfe gentelligenter Bauteile und Systeme. Hier wurde eine neuartige Informationsverknüpfung zwischen Prozessplanung und -überwachung umgesetzt, bei der sowohl inhärente Bauteildaten als auch Informationen aus der gentelligenten Fertigung verarbeitet werden können.

Projektseminar Produktionssystemgestaltung

Peter Nyhuis, Sebastian Beck, Michael Lichtenberg, Candy Patrick Schulze, Serjosha Wulf March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Den Studenten eines ingenieurwissenschaftlichen Studiengangs wird an der Hochschule eine fundierte Wissensbasis zur Lösung technischer Problemstellungen vermittelt. Ingenieure sind jedoch immer häufiger in Teams integriert, die Soft Skills wie Teamfähigkeit und interdisziplinäres Denken erfordern. Diesem Umstand wird in der universitären Ausbildung bislang jedoch nur unzureichend Rechnung getragen. Ein Ansatz, um Studenten für solche Herausforderungen zu qualifizieren, wird vom Institut für Fabrikanlagen und Logistik mit dem Projektseminar Produktionssystemgestaltung gefördert. Aufgabe der Studenten ist es hierbei, für reale Problemstellungen eines Unternehmens unter hohem Zeitdruck umsetzbare Lösungskonzepte zu entwerfen und diese bis in die Umsetzung zu begleiten.

Die FEM-Modellierung als moderner Ansatz zur Untersuchung von Zerspanprozessen

Uwe Heisel, Dmitrii V. Krivoruchko, Wiliam A. Zaloha, Michael Storchak, Thomas Stehle March 20, 2017

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Abstract

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.

Erweiterte Prozesskettenbewertung am Beispiel eines kombinierten Laserverfahrens

Julia Pachow-Frauenhofer, Carsten Wagner, Peter Nyhuis March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die wachsende Anzahl an Produkten und Varianten – hervorgerufen durch eine Individualisierung der Kundenwünsche – übt einen erheblichen Druck auf die Unternehmen aus. Auf der anderen Seite steht den Unternehmen eine Vielzahl an Prozessketten zur Verfügung, um die kundenindividuellen Produkte zu fertigen. Die Unternehmen müssen unter Berücksichtigung der gegebenen Randbedingungen die Prozesskette identifizieren, mit deren Hilfe das angeforderte Produkt im Hinblick auf die Unternehmenszielgrößen am besten gefertigt wird. Hierfür wurde im Rahmen des Forschungsprojekts koLas „Flexible Fertigungszelle zur kombinierten Laserbearbeitung mit adaptiver Greiftechnik“ eine Methode für eine erweiterte Prozesskettenbewertung entwickelt, die in diesem Artikel vorgestellt wird.

Zukunftsorientierte Unternehmensgestaltung

Jürgen Gausemeier March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Managementliteratur vermittelt eine Fülle von Ansätzen und Lehren zur strategischen Führung eines Industrieunternehmens. Unser Anspruch ist, einer Führungspersönlichkeit eine ausgewogene Leitlinie zur zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung an die Hand zu geben und ihr zu verdeutlichen, welche Instrumente in ihrem spezifischen Fall geeignet wären. Die von uns propagierte Leitlinie besteht aus vier Ebenen, die idealtypisch top down zu bearbeiten sind: Vorausschau, Strategien, Geschäftsprozesse und IT-Systeme. Damit zeigen wir, wie sich künftige Geschäftschancen, aber auch Bedrohungen für das etablierte Geschäft aufspüren lassen, wie daraus Schlüsse für die Geschäftsstrategie zu ziehen sind und wie diese zu entwickeln ist, wie davon ausgehend die Geschäftsprozesse gestaltet und – last but not least – wie die faszinierenden Möglichkeiten der Informationstechnik zur Unterstützung der Geschäftsprozesse wirkungsvoll genutzt werden können. Der vorliegende Aufsatz ist eine Zusammenfassung des im Carl Hanser Verlag 2009 erschienen gleichnamigen Buches.

Dienstleistungsbasierte Geschäftsmodelle für die Montage

Marcus Schröter, Sabine Biege March 20, 2017

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Abstract

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.

Präzisionsbearbeitung mit dem Wasserabrasivinjektorstrahl

Carsten Löser, Thomas Seim, Rolf Pilz, Holger Dürr March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Der folgende Artikel stellt das neu entwickelte und prozesssicher sowie praxistauglich implementierte Verfahren des Wasserabrasivstrahlfeinschneidens nach dem Injektorprinzip mit stark verringertem Strahldurchmesser vor. Zur erfolgreichen Umsetzung waren grundlegende Untersuchungen durchzuführen und eine entsprechende Anlagentechnik sowie die Technologie für eine präzise Bearbeitung von Teilen aus schwer bearbeitbaren, thermosensiblen oder kostenintensiven Materialien sowie zur Fertigung genauester Konturen für die unterschiedlichsten Einsatzfälle zu entwickeln. Das Wasserabrasivstrahlfeinschneiden dringt dabei in Bearbeitungsbereiche vor, die für das konventionelle Wasserabrasivstrahlschneiden bisher nicht realisierbar waren.

3D-Drucken – eine Zukunftstechnologie?

Michael F. Zäh, Imke Nora Kellner March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Auf Grund sich stetig ändernder Anforderungen an Produkte aus dem Konsum- und Investitionsgütersektor gewinnen Flexibilität, Innovationsfähigkeit und Individualisierung sowie die Lösung dieser Herausforderungen durch die Fertigungstechnik zunehmend an Bedeutung. Der große Vorteil generativer Fertigungsprozesse besteht dabei darin, komplexe geometrische Strukturen direkt aus CAD-Daten zu fertigen. Eines dieser Verfahren ist das 3D-Kunststoffdurcken, dessen Grundlage durch die selektive Einbringung eines Binders in ein Pulverbett gegeben ist. Bei dieser Verfahrensklasse besteht die Herausforderung nicht in der Erstellung innovativer, kundenindividueller Produkte in kürzester Zeit, sondern in der Verbesserung der Prozessfähigkeit und damit der Qualität der produzierten Produkte bzw. in der Notwendigkeit, Zusatzfunktionen in die Produkte zu integrieren. Eine Verbesserung der Produkteigenschaften, wie z.B. Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Porosität, soll durch aktivierte Polymerisation des Materials erreicht werden. Zudem sollen transparente und elastische Bereiche sowie elektrische Leiterbahnen gedruckt werden. Ein flexibel einsetzbarer 3D-Kunststoffdruck-Teststand wurde entwickelt und steht für Versuche in der Prozessoptimierung zur Verfügung.

RFID für ein effizientes Werkzeugmanagement

Jan C. Aurich, Markus Faltin, Felipe A. Gómez Kempf March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die fortschreitende Entwicklung in der Informations- und Identifikationstechnologie eröffnet neue Möglichkeiten, Unternehmensprozesse zu optimieren. So werden beispielsweise vermehrt ERP- und Tool Management-Systeme zur Unterstützung der Fertigung eingesetzt. Neuerdings findet auch die RFID-Technologie immer breitere Anwendung speziell in der Fertigung. Dabei besteht der Gedanke darin, die Potenziale der bestehenden Informationstechnologien zu nutzen und mit denen der RFID-Technologie zu verknüpfen, um einen transparenten und effizienten Informations- und Materialfluss zu realisieren. Dies kommt besonders einem effizienten Werkzeugmanagement durch eine schnittstellenfreie Informationsübertragung entgegen. In diesem Beitrag werden die Implementierung von RFID auf Zerspanwerkzeugen diskutiert und ein Konzept zur Einführung von RFID in ein neues Anwendungsfeld vorgestellt. In diesem Zusammenhang wird die Identifikation von Einsatzmöglichkeiten, die sich aus bestehenden Schwachstellen und Potenzialen der Fertigung ergeben, beschrieben. Zudem geht der Beitrag auf die technische Realisierung von RFID auf Werkzeugen ein.

Die Digitale Fabrik ist Realität

Uwe Bracht, Andrea Spillner March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit ist ein entscheidender Faktor für das Bestehen am Markt. Eine Möglichkeit hierzu stellt die Einführung von Methoden und Werkzeugen der Digitalen Fabrik dar. Zur Ermittlung des erreichten Umsetzungsstandes sowie künftiger Entwicklungsschwerpunkte wurde das Institut für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit (IMAB) vom VDA beauftragt eine Untersuchung im Bereich der Fabrikplanung bei großen deutschen OEM durchzuführen. In diesem Beitrag werden wesentliche Ergebnisse dieser Befragung sowie weitergehender Untersuchungen zu diesem neuen Ansatz als einem zentralen Innovationstreiber für Produktionsunternehmen dargestellt.

Verteilte und modulare Anlagenplanung

Stefan Dreher, Josef Prinz, Gerd Eßer March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung Bei der digitalen Planung von Fertigungsanlagen werden zunehmend Komponentenbibliotheken genutzt. Sie unterstützen den Gestaltungsprozess durch die Bereitstellung vormodellierter Standardkomponenten. Die Palette der Bibliotheksinhalte reicht von elementaren Betriebsmitteln (z.B. Schweißzangen) bis zu komplexen Anlagenmodulen (z.B. Schweißstationen). Die digitale Planungsprozesskette umfasst heute bereits alle Phasen von der frühen Vor- und Konzeptplanung bis zur Inbetriebnahme. In diesen Planungsphasen werden aber bisher noch nicht aufeinander abgestimmte Komponentenbibliotheken eingesetzt, sodass gerade an den Phasenübergängen Brüche im Informationsfluss entstehen. Dies führt zu Informationsverlusten, Inkonsistenzen und zusätzlichem Aufwand. Sowohl im Detaillierungsprozess als auch bei der Informationsrückführung und Wiederverwendung bestehender Daten aus abgeschlossenen Referenzplanungen existiert daher ein großes Potenzial für Verbesserungen. Das in diesem Beitrag beschriebene modulare Anlagenmodell soll diesbezüglich einen Ansatzpunkt liefern.

Anwenderfreundlichkeit steht im Mittelpunkt

Peter Teckentrup March 20, 2017

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Abstract

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.

Entwicklung und Perspektiven der irakischen Industrie

M. J. Kadhim Al-Tornachi March 20, 2017

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Abstract

Kurzfassung In diesem Beitrag wird die Entwicklung der irakischen Industrie im 19. und 20. Jahrhundert im historischen Kontext zusammenfassend dargestellt. Neben der erfolgreichen Zusammenarbeit mit den deutschen Unternehmen während des industriellen Aufschwungs der irakischen Wirtschaft in den 1970er Jahren werden hier unterschiedliche Perspektiven für einen Neuaufbau in verschiedenen Industriesektoren und in Dientleistungsbereichen in Irak anhand von vielen Beispielen erörtert.

Vorschau

March 20, 2017

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About this journal

ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb provides expert articles on recent developments in production engineering as well as on industrial service processes. The magazine addresses companies’ executives and specialists in research and development.
The main emphasis is put on the efficiency of production processes and cost reduction. Attention is also dedicated to manpower as being a key factor for the successful implementation of new production technology. Modern and efficient plant management increasingly requires a holistic approach, which is the canon for the editorial work of ZWF. Published in German only.
All articles are subject to thorough, independent peer review.