Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 105 Issue 5

Kurzfassung Der VDI-Fachausschuss „Fabrikplanung“ befasst sich als Gremium der VDI-Gesellschaft „Produktion und Logistik“ mit der Erarbeitung fabrikplanerischer Themen, die im Hinblick auf den Wissenstransfer in die verarbeitende Industrie anwendungsorientiert aufbereitet werden. Als ein wesentliches Ergebnis der Fachausschussaktivitäten der vergangenen Jahre ist 2009 die VDI-Richtlinie „Fabrikplanung“ (5200) entstanden. Um in dem zunehmend turbulenten und globalen Umfeld Zukunftsthemen der Fabrikplanung zu identifizieren, wurde eine Umfrage unter VDI-Mitgliedern durchgeführt. Die vorliegende Veröffentlichung gibt die zentralen Ergebnisse der Umfrage wieder.

Planung produktflexibler Fertigungen für Karosseriebauteile mit simultaner Optimierung

Reimund Neugebauer, Marko Friedemann, Jörg Riegel, Ken Wenzel May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung In diesem Beitrag wird ein Ansatz für die softwareunterstützte Planung produktflexibler Fertigungsstätten für Karosseriebauteile vorgestellt. Als Eingangsinformation dienen u.a. geometrische Produktmerkmale. Für die optimierte Auswahl und Dimensionierung von Betriebsmitteln sowie zur Bestimmung des Transportnetzwerks und der voraussichtlichen Maschinenbelegungen werden Genetische Algorithmen angewandt. Im Ergebnis entsteht unter Nutzung einer Platzierungsheuristik ein Groblayout. Es dient als Basis für manuelle Verfeinerungen, um komplexe Restriktionen zu berücksichtigen.

Vom Werkzeughersteller zum globalen Dienstleister

Günther Schuh, Wolfgang Boos, Moritz Rittstieg, Bastian Schittny May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Vielfach vernimmt man derzeit die These, dass der Werkzeugbau in Deutschland zukünftig nur durch einen Wandel vom reinen Werkzeughersteller zum Dienstleister überlebensfähig sein kann. Die Theorie besagt, dass die vorwärts gerichtete Integration in die Wertschöpfungskette des Kunden ein nachhaltiges Differenzierungsmerkmal schafft. Durch das Anbieten von erweiterten produktbezogenen Dienstleistungen, so genannten hybriden Produkten, können Teile der Wertschöpfungskette des Kunden durch den Werkzeughersteller bereitgestellt werden. Was in der Theorie verlockend klingt, stößt in der Praxis sehr bald auf eine dringend zu lösende Frage. Wie soll ein durchschnittlicher europäischer Werkzeugbau Kunden in Indien, China oder den USA adäquat mit Dienstleistungen versorgen, und daran auch noch etwas verdienen? Das durch die EU geförderte Forschungsprojekt TIPSS des WZL der RWTH Aachen hat das Ziel, genau diese Frage zu beantworten und dem europäischen Werkzeugbau entsprechende Methoden und Hilfsmittel an die Hand zu geben, die es den Werkzeugbauunternehmen ermöglichen, Produkte als Bündel aus Werkzeug und Dienstleistungen auf globaler Ebene anbieten zu können.

Verfügbarkeitswirksame technische Dienstleistungen

Gisela Lanza, Benjamin Behmann, Steven Peters May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Gerade in konjunkturschwachen Zeiten versuchen Unternehmen aller Größenordnungen durch innovative Dienstleistungen die Bindung ihrer Kunden zu erhöhen, um rückläufige Umsätze mit Neumaschinen aufzufangen. Allerdings stoßen nicht alle von den Anbietern als innovativ formulierten Dienstleistungen auf die Akzeptanz der Kunden. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Wissenstransfer und Grundlagenbereitung für technische Dienstleistungen im Maschinen- und Anlagenbau (WiTal)“ wurde eine umfassende Potenzialanalyse in Form einer Unternehmensbefragung durchgeführt, um zu untersuchen, welche Dienstleistungen für Kunden und Anbieter zukünftig von besonderer wirtschaftlicher Relevanz sind. Der Fokus liegt dabei auf so genannten verfügbarkeitswirksamen technischen Dienstleistungen, die zum einen das Ausfallverhalten von Produktionssystemen berücksichtigen und zum anderen die Verfügbarkeit des Produktionssystems direkt verbessern. Im Folgenden werden die Herangehensweise bei der Potenzialanalyse sowie die detaillierten Ergebnisse der Analyse vorgestellt.

After-Sales-Geschäft als Retter in Krisenzeiten

Stephan M. Wagner, Ruben Jönke, Fabrice Seite May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Auf Grund der Wirtschaftskrise mussten zahlreiche Industrieunternehmen in den vergangenen Monaten erhebliche Absatzrückgänge im Primärproduktgeschäft hinnehmen, da viele Kunden Neu- und Ersatzinvestitionen infolge knapper liquider Mittel nicht mehr tätigten oder verschieben mussten. Eine Untersuchung bei sechs Industrieunternehmen aus verschiedenen Branchen zeigt, dass die aktive Vermarktung von After-Sales-Services und die Nutzung der Potenziale des After-Sales-Geschäfts diese Umsatz- und Gewinnverluste kompensieren können. Das After-Sales-Geschäft kann wesentlich zum Unternehmenserfolg in wirtschaftlich turbulenten Zeiten beitragen, so das Ergebnis der Untersuchung. Ausgehend von dieser Erkenntnis identifizieren die Autoren Erfolgsfaktoren des After-Sales-Managements in der Wirtschaftskrise.

Modularisierte Produktion in der Elektronikfertigung

Leif Goldhahn, Detlev Müller, Robert Eckardt, Dorit Bock, Jörg Pospiech May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Die Faszination, Individualität und Komplexität innovativer Elektronikprodukte steigen mit deren Vielfalt an Funktionalität. Jedoch reduziert sich der Umfang zu fertigender Losgrößen immer mehr. Dies hat zur Folge, dass diese hochintegrierten Produkte erweiterbare, innovative und in kurzer Zeit adaptierbare Produktionsprozesse zu ihrer Herstellung erfordern. Ein entsprechendes Produktionsmanagementsystem (PMS) zur Planung, Steuerung und zum Handling dieser Prozesse sollte entwickelt werden und zur Flexibilität des Produktionsprozesses bei gleichzeitiger Beherrschung der Variantenvielfalt beitragen. Diese Thematik wird im laufenden BMBF-Verbundforschungsprojekt „Modularisierte Produktion“, speziell fokussiert auf die Elektronikfertigung in KMU, bearbeitet.

Selbststeuerung in der Produktion

Katja Windt, Oliver Jeken, Till Becker May 16, 2018

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Kurzfassung Selbststeuernder Produktaufbauzyklus: Ein neuer Ansatz zur Verbesserung der Logistikleistung in der Produktion. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 637 „Selbststeuerung logistischer Prozesse – Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ erforscht die Arbeitsgruppe Global Production Logistics an der Jacobs University Bremen neue Methoden zur Fertigungs- und Montagesteuerung. Ziel ist es dabei, bisher ungenutzte, jedoch im Produktionssystem vorhandene Flexibilitätspotentiale zu nutzen, um mittels selbststeuernder Prozesse die logistische Zielerreichung zu erhöhen. Anhand einer Simulationsstudie konnte gezeigt werden, dass selbststeuernde Prozessen in der Lage sind, dieses Potenzial zu erschließen.

Fehlmengenkosten in der Produktion

Henner Gärtner, Peter Nyhuis, Patrick Prüssing May 16, 2018

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Kurzfassung Viele Unternehmen können den durch fehlendes Material in der Produktion entstehenden Schaden nicht messen, da bisher keine quantitative Methode zur monetären Bewertung der mit Versorgungsengpässen einhergehenden logistischen Folgen existiert. Somit ist eine Abwägung der durch fehlendes Material in der Produktion entstehenden Kosten gegen hohe Sicherheitsbestandskosten zur Antizipierung von Materialengpässen nicht möglich. Dies kann bei der Disposition von Lagerbeständen zu betriebswirtschaftlich unvorteilhaften Entscheidungen führen. Eine Funktion zur Quantifizierung der im Zuge von Materialfehlmengen in der Produktion anfallenden Kosten kann Abhilfe schaffen. Aus diesem Grund entwickelt das IPH – Institut für Integrierte Produktion gemeinnützige GmbH im Rahmen eines Forschungsprojekts eine Fehlmengenkostenfunktion, welche die Positionierung von Lägern im Spannungsfeld niedriger Logistikkosten und hoher Logistikleistung unterstützt.

Synchronisation der logistischen Reaktionsfähigkeit in Lieferketten

Sven Baumgarten, Jens-Michael Potthast, Rouven Nickel, Peter Nyhuis May 16, 2018

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Kurzfassung Um im Wettbewerb miteinander konkurrierender Lieferketten zu bestehen, reichen logistische Verbesserungsmaßnahmen innerhalb einzelner Unternehmen als Reaktion auf eine hohe Marktdynamik nicht mehr aus. Die Reaktion muss entlang der Lieferkette abgestimmt erfolgen. Andernfalls drohen Effizienzverluste durch Aufbau von Beständen einerseits oder Verringerung der logistischen Leistung andererseits. Diese sich über die einzelnen Stufen der Lieferkette verstärkenden Verluste werden als Bullwhip-Effekt bezeichnet. In diesem Beitrag werden die Schritte zur Entwicklung einer methodischen Unterstützung zur Synchronisation der logistischen Reaktionsfähigkeit vorgestellt. Mit der Methode können logistische Maßnahmen als Reaktion auf Störungen oder Nachfrageschwankungen bestimmt und deren Auswirkung auf die logistischen Ziele der Lieferkette quantifiziert werden. Dies erfolgt unter Einbeziehung von Wirkzusammenhängen zwischen den Prozessen der Lieferkette Beschaffen, Herstellen und Liefern.

Supply Chain Management leicht gemacht

Jan Helmig, Jerome Quick, Henrik Wienholdt May 16, 2018

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Kurzfassung Auf Grund veränderter Marktanforderungen wird das unternehmensinterne Kostensenkungsdenken durch das Ziel ergänzt, logistische Leistungskenngrößen über alle Wertschöpfungsstufen hinweg zu optimieren. Das Supply Chain Management (SCM) liefert eine Vielzahl von Konzepten, um diesen ganzheitlichen Ansatz in die Praxis zu überführen. Die Konzepte werden jedoch mangels einer geeigneten Strukturierung und einem damit verbundenen komplexen Auswahlprozess nur zögerlich in die Praxis umgesetzt. Dieser Artikel stellt einen Ansatz vor, mit dessen Hilfe die Vielzahl der Konzepte strukturiert und typologisiert werden kann. Die Konzepte werden zunächst an Hand einer Morphologie inhaltlich charakterisiert. Anschließend werden mittels einer Clusteranalyse Typologien der Konzepte abgeleitet. Mit Hilfe dieser Zusammenfassung der Konzepte zu Gruppen kann letztendlich die Anzahl der Alternativen, zwischen denen Unternehmen vor einer potenziellen Implementierung abwägen müssen, verringert werden.

Rundlauf und Unwucht beim Flachschleifen

Dirk Biermann, Markus Feldhoff May 16, 2018

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Kurzfassung Der Rundlauffehler und die Unwucht einer Schleifscheibe können sich beim Flachschleifen sichtbar und messbar in Form einer Musterbildung und erhöhter Welligkeit auf dem Bauteil abbilden. Durch ein präzises Abstimmen der variablen Schleifscheibenrotations- auf die konstante Tischoszillationsperiode lässt sich die Oberflächenfeinstruktur deutlich beeinflussen. Daneben sind auch signifikante Auswirkungen auf das dynamische Prozessverhalten zu beobachten.

Mit Präzisionsblankpressen zur kostensparenden und ressourcenschonenden Optikproduktion

Sebastian Nollau, Markus Wellensiek, Daniel Hollstegge May 16, 2018

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Kurzfassung Das Präzisionsglasblankpressen ermöglicht eine kostengünstige und ressourcenschonende Fertigung hochpräziser und komplexer Optikkomponenten aus Glas. Um die Verbreitung des Verfahrens in der europäischen Industrie zu stärken, werden im EU-geförderten Forschungsprojekt Production4μ technologische und methodische Lösungen weiterentwickelt. Beispielsweise wurden wesentliche technologische Fortschritte in der Formwerkzeugherstellung erzielt. Methodenseitig werden industrielle Endanwender bei der Auswahl einer geeigneten Fertigungsprozesskette für anspruchsvolle Glasoptiken und bei deren erfolgreichem Einsatz unterstützt. Dazu werden die herkömmlichen Technologien der Optikfertigung mit dem Präzisionsblankpressen verglichen und die wesentlichen Einflüsse auf den Fertigungsaufwand aufgezeigt. Zudem werden Empfehlungen für ein fertigungsgerechtes Optikdesign speziell für den replikativen Herstellprozess des Präzisionsblankpressens gegeben. Dadurch lernen potenzielle Anwender, welche Vorteile das Verfahren hat, wann es eingesetzt werden sollte und wie seine Vorteile optimal genutzt werden können.

Standortspezifische Gestaltung von Informations- und Anreizsystemen

Achim Kampker, Günther Schuh, Melanie Ajoke Said, Sebastian Ivanescu May 16, 2018

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Kurzfassung Um das volle Leistungspotenzial der Belegschaft an ausländischen Standorten zu erschließen, müssen standortspezifische Informations- und Anreizsysteme entwickelt werden, die die kulturelle Prägung der Mitarbeiter berücksichtigen und integrieren. Ungeeignete Informations- und Anreizsysteme führten zu einer geringen Qualität und Produktivität am nigerianischen Standort eines deutschen Nutzfahrzeugherstellers. Zur Entwicklung standortspezifischer Anreiz- und Informationssysteme wurde das Hofsted'sche Kulturparadigma herangezogen. Durch die anonyme Befragung mittels eines Fragebogens wurde im ersten Schritt das kulturelle Profil der Mitarbeiter ermittelt. Im zweiten Schritt konnten die vorgefundenen Probleme auf Grund des Hofsted'schen Kulturparadigmas erklärt werden. Darauf aufbauend ließen sich Maßnahmen zur standortspezifischen Gestaltung des Anreiz- und Informationssystems erarbeiten. Nach der Einführung konnten erste positive Ergebnisse aufgezeigt werden.

Maximaler Wirkungsgrad von Produktkomplexität

Günther Schuh, Michael Lenders, Christopher Nussbaum May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Die Festlegung von Produktkomplexität erfolgt vielfach ohne genaue Kenntnis der ganzheitlichen Ursache-Wirkungsbeziehungen hinsichtlich induziertem Nutzen und Aufwand in den Unternehmen. Es erfolgt keine systematische Differenzierung und Gegenüberstellung zwischen dem Kundennutzen, der mit Hilfe der Produktkomplexität erzielt wird, und dem Aufwand in den Wertschöpfungsprozessen, die eine erhöhte Produktkomplexität mit sich bringt. Dieses Defizit ist u.a. auf das Fehlen einer integrierten Bewertungsmethode zurückzuführen, die eine unternehmensfunktionsübergreifende und somit transparente Bewertung von Produktkomplexität ermöglichen würde. In diesem Artikel wird ein Ansatz zur Bewertung von Produktkomplexität in Analogie zur Wirkungsgradbewertung technischer Systeme vorgestellt. Dafür wurde ein Ordnungsrahmen erarbeitet, der die wichtigsten Betrachtungsdimensionen für eine Bewertung von Produktkomplexität mit Hilfe von Wirkungsgraden aufzeigt. Hierbei finden die Einflüsse beginnend vom Vertriebskanal eines Unternehmens, über die Sortimentspolitik, der Produktarchitektur und der Gestaltung der Wertschöpfungskette Berücksichtigung. Der Ansatz zur Bewertung von Produktkomplexität fließt direkt in die Entwicklung des RWTH-Elektrofahrzeugs StreetScooter ein. In diesem Großprojekt entwickeln derzeit 25 Unternehmen und 16 Institute der RWTH Aachen in einer Forschungs- und Entwicklungsallianz eine Elektrofahrzeugbaureihe für den urbanen Kurzstreckenbetrieb.

Ganzheitliche Modellierung von Produktionssystemen

Gisela Lanza, Kathrin Peter, Steven Peters May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Die Umwelt der Produktion, insbesondere der Beschaffungs- und Absatzmärkte, gestalte sich zunehmend dynamisch, Produktlebenszyklen werden kürzer und Kunden sind bezüglich der Individualisierung der Produkte anspruchsvoller geworden. Die Komplexität der Produktionssysteme selbst wird durch eine zunehmende räumliche Verteilung einzelner Prozesse auf mehrere Standorte sowie durch den globalen Kostendruck erhöht. Die frühzeitige Berücksichtigung von Lebenszykluskosten in der Planung zukünftiger Produktionssysteme erfordert folglich den adäquaten Umgang mit Unsicherheiten. Am Institut für Produktionstechnik (wbk) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wird derzeit eine Methodik zur Bewertung und Optimierung von Produktionssystemen entwickelt, die ein Produktionssystem beginnend in frühen Planungsphasen bis zum Ende des Lebenszyklus begleitet. Im Folgenden wird das Grundmodell zur Bewertung unter Berücksichtigung relevanter Unsicherheiten vorgestellt, das Grundlage für eine spätere, angestrebte dynamische Optimierung ist.

Modellprädiktive Lebensdauerprognose von Maschinenkomponenten

Stephan Max, Matthias Schopp, Christian Munzinger, Christian Bohn May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Steigender Kostendruck rückt die Maschinentechnik in der Fertigung und ihre Betriebskosten zunehmend in den Fokus von Optimierungsmaßnahmen. Der Beitrag zeigt am Beispiel von Werkzeugmaschinen einen simulationsunterstützten Ansatz zur Lebensdauerabschätzung von Komponenten auf. Mit exakten Prognosen zur verbleibenden Lebensdauer einer Komponente kann diese im Betrieb möglichst komplett ausgeschöpft werden. Kurz vor dem prognostizierten Ausfall sollte dann die entsprechende Instandhaltungsmaßnahme zustandsorientiert ausgelöst und durchgeführt werden.

Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik für den Mittelstand

Hendrik Dettmering, Alexander Naß, Robert Reiter May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Durch eine möglichst frühzeitige Abbildung der Produktionsanlagen in digitalen (virtuellen) Modellen können diese Anlagen lange vor der realen Inbetriebnahme „im Rechner“ getestet und hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit abgesichert werden, wodurch erhebliche Kosten- und Zeiteinsparungen erzielt werden. Für viele Unternehmen – nicht nur aus der Automobilbranche – ist die Digitale Fabrik deshalb heute ein hochaktuelles strategisches Thema. Seit etwa 2005 ist die Digitale Fabrik in der Realität der Automobilindustrie angekommen und wird produktiv eingesetzt. Dieser Artikel stellt sich der Frage, ob und besonders wie sich die Digitale Fabrik heute schon in mittelständischen Unternehmen anwenden lässt.

Mit RFID und BPM zum ereignisgesteuerten Unternehmen

Karl Flieder May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung In diesem Artikel wird ein Lösungsweg skizziert, wie Radio Frequency Identification (RFID) zusammen mit modernen Integrationstechnologien für die Umsetzung der Vision eines ereignisgesteuerten Unternehmens genutzt werden kann. Dabei stehen weniger die grundlegenden Techniken und Möglichkeiten von RFID im Vordergrund, als vielmehr eine möglichst generische und damit allgemein einsetzbare Beschreibung einer Kombination von RFID und technischer Prozessintegration auf der Basis einer SOA mit Web Services als inhärente Schnittstellentechnik. Grundlagen, wie z.B. der ECA-Mechanismus, Nachrichten-Interaktionsmuster, Enterprise Integration Patterns und BPEL-Controls, aber auch Business Activity Monitoring (BAM) werden eingeführt.

Planung energieeffizienter Produktionssysteme

Nils Weinert May 16, 2018

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Abstract

Kurzfassung Die Schonung natürlicher Ressourcen durch Minderung der zur Güterproduktion eingesetzten Energiemenge hat in jüngerer Zeit insbesondere auch eine Fokussierung auf die Stückgutproduktion erfahren. Ihren Ursprung findet eine ressourcen- und energieeffiziente Produktionsausführung in der Gestaltung des Produktionssystems, in der durch die Auswahl und Festlegung von Produktionsprozessen, Betriebsmitteln und Organisationsformen erreichbare Mindestwerte für den späteren Betrieb eingeschränkt oder bestimmt werden. Trotz der Wichtigkeit der Auslegungsphase fehlen heute noch geeignete Werkzeuge für die Analyse und Bewertung von Systemvarianten und alternativen Prozessketten. Um diese Lücke zu schließen, wurde am Fachgebiet Montagetechnik und Fabrikbetrieb der TU Berlin das EnergyBlocks-Planungssystem entworfen, mit dem der Energiebedarf eines Produktionssystems in den Planungsphasen der Systementwicklung und des Betriebs abgeschätzt werden kann.

Vorschau

May 16, 2018

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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.