Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 111 Issue 12

Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

Volume 111 Issue 12

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Ganzheitliche Produktionssysteme und Industrie 4.0

Uwe Dombrowski, Thomas Richter April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Derzeit wird Industrie 4.0 im Rahmen der Effizienzsteigerung in produzierenden Unternehmen forciert. Um die Industrie 4.0 erfolgreich umzusetzen, müssen zunächst die Prozesse effizient gestaltet und die Kunden-Lieferanten-Beziehung eindeutig definiert sein. Ein Ganzheitliches Produktionssystem (GPS) verfolgt das Ziel einer effizienten und kundenorientierten Prozessgestaltung und kann somit als Befähiger für die erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0 dienen.

Planung skalierbarer Produktionssysteme

Achim Kampker, Michael Kohnhäuser, Kai Kreisköther, Martin Hehl April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Der Wandel der Automobilindustrie hin zum elektrischen Antrieb und die damit einhergehenden unsicheren Prognosen hinsichtlich Produkt und Stückzahl erfordern in der Produktionsplanung neue Methoden. Zielstellung ist es, das Produktionssystem trotz des erweiterten Lösungsraums in ein betriebswirtschaftliches und qualitatives Optimum zu führen. Die Methodik ermöglicht die aufwandsoptimale Auslegung skalierbarer Produktionssysteme. Die Evaluierung erfolgte durch die Anwendung bei einem deutschen Automobilhersteller.

Verfahren und Konfiguration einer energieorientierten Produktionssteuerung

Cedric Schultz, Sebastian Braun, Stefan Braunreuther, Gunther Reinhart April 19, 2017

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Kurzfassung In Zeiten steigender Energiepreise suchen produzierende Unternehmen nach Strategien, um ihre Stromkosten zu reduzieren. Dieser Artikel stellt vor, wie sich die klassischen Aufgaben der Produktionssteuerung Auftragsfreigabe, Reihenfolgebildung und Kapazitätssteuerung anpassen lassen, um die Energiekosten eines produzierenden Unternehmens zu reduzieren. Für jede dieser Aufgaben wird ein neuartiges Verfahren vorgestellt und daraus eine energieorientierte Produktionssteuerung konfiguriert.

Quantitative Erfassung externer Unsicherheiten bei der Gestaltung von Produktionsnetzwerken

Günther Schuh, Jan-Philipp Prote, Torben Schmitz, Sebastian Nett April 19, 2017

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Kurzfassung Entscheidungen über die Gestaltung von Produktionsnetzwerken stellen eine besondere Herausforderung dar. Mögliche Netzwerkalternativen müssen dabei für zukünftige Zeitpunkte bewertet werden, wobei Unsicherheiten hinsichtlich externer Faktoren wie Preis- oder Lohnentwicklungen zu berücksichtigen sind. Dieser Beitrag stellt daher einen quantitativen Ansatz zur Unsicherheitsbewertung vor. Mögliche Entwicklungen externer Faktoren werden durch die Bewertung konsistenter Szenarien in ein Unsicherheitsmaß überführt.

Systemzustandsbewertung eines gentelligenten Systems zur bauteilstatus-getriebenen Instandhaltung

Timo Miebach, Matthias Schmidt, Peter Nyhuis April 19, 2017

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Kurzfassung Der Sonderforschungsbereich 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus” entwickelt Bauteile, die in der Lage sind, Informationen über sich selbst zu übermitteln [1] sowie inhärent zu speichern. Diese genetischen Codes können für eine Anpassung nachfolgender Bauteilgenerationen genutzt werden. Zu diesen Daten können unter anderem Belastungsdaten gehören, mit denen sich die Bauteillebensdauer bestimmen lässt und somit Instandhaltungszeitpunkte und -maßnahmen im Sinne einer Smart Maintenance abgeleitet werden können. Werden nun mehrere Bauteile in ihrer Gesamtheit betrachtet, kann eine Systemzustandsbewertung erfolgen, die es ermöglicht, Aussagen hinsichtlich der Restverfügbarkeit eines Systems zu liefern.

Instandhaltungslogistik für Offshore-Windenergie

Moritz Quandt, Abderrahim Ait Alla, Thies Beinke, Melanie Kumpert, Michael Freitag April 19, 2017

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Kurzfassung In diesem Beitrag wird eine Simulationsstudie zur Betrachtung des Einflusses der Wettervorhersagegenauigkeit auf die logistischen Prozesse der Instandhaltungsaktivitäten von Offshore-Windenergieanlagen vorgestellt. Das Ziel der Simulation ist es zu untersuchen, inwieweit durch genauere Wetterprognosen die Kosten der Servicelogistik reduziert werden können und folglich wie hoch eine Senkung der Betriebskosten sowie eine Steigerung der Anlagenverfügbarkeit ausfallen. Die Ergebnisse der Simulationsstudie belegen, dass durch eine verbesserte Prognosequalität, insbesondere für die maximale Wellenhöhe als entscheidendes Einsatzkriterium, Kosteneinsparungen realisiert werden können.

Total Cost of Ownership-Betrachtungen von Werkzeugmaschinen

Gisela Lanza, Volker Schulze, Farboud Bejnoud, Tom Stähr, Anne Wruck, Lab-Hang Ren April 19, 2017

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Kurzfassung Für die Betrachtung der Total Cost of Ownership (TCO) von Werkzeugmaschinen gibt es seit vielen Jahren Vorarbeiten. Trotzdem werden TCO in der Praxis bisher kaum berücksichtigt. Auf der Suche nach den Ursachen wurde eine Umfrage unter Herstellern und Betreibern von Werkzeugmaschinen zu Verbreitung, Chancen und Hemmnissen von TCO-Betrachtungen vorgenommen. Ausgehend von den identifizierten Bedürfnissen der Branche wird das weitere Vorgehen bei der Entwicklung eines einheitlichen Standards für TCO-Berechnungen im Maschinen- und Anlagenbau vorgestellt.

Gestaltung von CKD-Supply Chains in der Serienfertigung des Maschinenbaus

Manfred Ihne, Ben Lütkehoff, Dominik Frey April 19, 2017

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Kurzfassung Um langfristig in einem Umfeld zunehmenden Wettbewerbs durch internationale Anbieter erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen verstärkt regionale Märkte erschließen. Analog zur Automobilindustrie werden wichtige Wachstumsmärkte zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet, sodass die Markterschließung durch Exporte vollständig montierter Erzeugnisse häufig ausscheidet. Um dennoch die Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely Knocked Down (CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Eine grundsätzliche Herausforderung liegt in der situationsgerechten Gestaltung der CKD-Supply Chain [1], wozu die in diesem Beitrag vorgestellte, simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt wurde.

Die Wahl der richtigen Beschaffungsstrategie

Daniel Pause, Christian Starick, Jens Adema, Andreas Kraut, Matthias Blum, Nina Hinrichs April 19, 2017

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Kurzfassung Im Zuge der Globalisierung und einer steigenden Marktdynamik gewinnt die Optimierung der Lieferketten zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung unterschiedlicher Beschaffungsstrategien im Wertschöpfungsnetzwerk unter Berücksichtigung des Einflusses verschiedener Produktionsparameter fällt in der unternehmerischen Praxis zunehmend schwer. Hierbei können Simulationen von Lieferketten Abhilfe schaffen, um Wertschöpfungsstrukturen entlang der Supply Chain zu analysieren und zu verbessern.

Gestaltung von Regenerationslieferketten

Thorben Kuprat, Matthias Schmidt, Peter Nyhuis April 19, 2017

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Kurzfassung Regenerationsdienstleister sehen sich neben den wirtschaftlichen insbesondere mit hohen logistischen Anforderungen konfrontiert. Aus Kundensicht müssen die Stillstandzeiten der zu regenerierenden Güter möglichst gering gehalten werden. Für den Regenerationsdienstleister ist es damit unabdingbar, das aufbereitete Regenerationsgut schnell und termingerecht auszuliefern. Die logistischen Anforderungen spiegeln sich somit in einer hohen Termintreue und kurzen Lieferzeiten wider. Um dies zu erreichen, ist eine zeitliche und mengenmäßige Abstimmung aller Materialflüsse der Regenerationslieferkette notwendig. Eine Möglichkeit der Beschreibung der Abstimmung von Materialflüssen erfolgt über das Bereitstellungsdiagramm. In diesem beitrag werden die Ermittlung des Bereitstellungsdiagrammes auf Basis eines alternativen Ansatzes vorgestellt und dessen Einsatz zur Bewertung der Synchronität von Materialflüssen diskutiert.

Potenziale additiver Ersatzteilfertigung in der Luftfahrtindustrie

Markus Möhrle, Stephan Bloempott, Jörg Rissiek, Claus Emmelmann April 19, 2017

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Kurzfassung Die On-demand-Ersatzteilversorgung mit additiver Fertigung hat das Potenzial, Logistikkosten und Teileverfügbarkeit zu optimieren. Dieser Beitrag zeigt einen Ansatz zur Klassifizierung und Auswahl von Ersatzteilen für die additive Fertigung. Erfolgskritisch ist die Durchlaufzeit der Prozesskette: Sie liegt für ein exemplarisches, gering beanspruchtes Ersatzteil unter, für ein hochbeanspruchtes über der Durchlaufzeit bei Lagerhaltung – Aufgezeigte Maßnahmen können dies überkompensieren. Die Weiterentwicklung der Technologie wird ihre Einsatzmöglichkeiten zukünftig ausweiten.

Führungsleitlinien für die methodengestützte ganzheitliche Organisationsentwicklung und Umsetzung

Hartmut F. Binner April 19, 2017

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Kurzfassung Eine große Herausforderung für kleinere und auch große Unternehmen ist die Anpassung der Prozesse an die zurzeit dynamisch verlaufenden Veränderungen bei den Märkten, Produkten und Technologien. Für den nachhaltigen Wettbewerbserfolg eines Unternehmens ist es entscheidend, wie effizient und effektiv der auf den Kunden ausgerichtete Businessprozess abläuft. Um auf die Veränderungen anforderungsgerecht zu reagieren und den optimalen Weg für eine nachhaltige Wettbewerbsstärkung zu gehen, ist eine prozessorientierte Organisationskonzeptentwicklung und Umsetzung erforderlich.

Lean Product Development und radikale Innovationen

Stefan Trapp, Joachim Warschat April 19, 2017

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Kurzfassung Lean Product Development ist ein in der Unternehmenspraxis derzeit sehr populärer Ansatz, um Entwicklungsprozesse effektiver und effizienter zu gestalten. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass Lean Product Development seine Berechtigung vorwiegend in der Entwicklungsphase des Innovationsprozesses hat. Die vorausgehenden frühen Innovationsphasen, die entscheidend für die Hervorbringung hochgradiger Innovationen sind, erfordern andere Methoden, um eine potenziell gefährliche Überbetonung exploitativer Innovationen zu vermeiden.

Mitarbeiterflexibilisierung und KVP – ein Widerspruch?

Uwe Dombrowski, Thore Belz, Maximilian Dreyer April 19, 2017

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Kurzfassung Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) sind heutzutage Stand der Technik in produzierenden Unternehmen. Neben der Implementierung von Lean-Methoden und -Werkzeugen wurde mittlerweile auch die Notwendigkeit einer GPS-gerechten Führung, dem Lean Leadership, erkannt. Nachhaltiger Erfolg gelingt vor allem mit Führung auf Shopfloor-Ebene und zur selbstständigen Problemlösung befähigten Mitarbeitern – dem wichtigsten Element im kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP). Um volatilen Produktionsanforderungen gerecht zu werden, setzen Unternehmen zunehmend auch Methoden zur kurzfristigen Mitarbeiterflexibilisierung ein. Hier stellt sich die Frage, wie ein KVP bei variablen Arbeitsbeziehungen funktionieren kann. Eine mögliche Lösung bietet ein gezielter Methodeneinsatz im Lean Leadership, der die Einbindung flexibler Mitarbeiter in den KVP unterstützt.

Steigerung der Zerspanrate paralleler Drehprozesse

Christian Brecher, Alexander Epple, Simon Knape April 19, 2017

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Kurzfassung Das Auftreten von Ratterschwingungen während der Zerspanung stellt eine entscheidende Begrenzung der Produktivität und Werkstückqualität dar. Dieser Beitrag fokussiert die Ermittlung optimaler prozessstabiler Prozessparameter für die parallele Drehbearbeitung. Es wird nicht nur der klassischerweise betrachtete Einfluss der Drehzahl auf die Prozessstabilität untersucht, sondern auch die Winkelstellung der beiden Werkzeuge zueinander als Einflussparameter berücksichtigt. Dadurch ergibt sich ein großes Potenzial zur Steigerung des Zerspanvolumens.

Probleme lösen mit Methode

Miriam O’Shea, Günther Pawellek, Andreas Schramm April 19, 2017

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Kurzfassung Bei Problemen finden einige Kollegen Wege, andere finden Gründe. Dieser Beitrag hat zum Ziel, Wege zu finden! Der Quadrant Plan des Problemlösungszyklus PDCA stellt die Weichen für den Erfolg der Problemlösung, ist aber inhaltlich sehr umfangreich und für eine methodische Bearbeitung zu vage beschrieben. Eine Analysekette unterteilt hier diesen Quadranten in bearbeitbare Arbeitspakete. Der Beitrag richtet sich an alle mit Interesse an Effizienzsteigerung und Freude am systematischen Denken.

Die Lean Factory

Olaf Quasdorff, Uwe Bracht April 19, 2017

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Kurzfassung Die Lean Production gilt als „State of the Art“ für effiziente Fabriken. Zusätzlich hat die beispiellose Entwicklung der Informationstechnologie im Allgemeinen und die der Digitalen Fabrik im Besonderen wesentlichen Einfluss auf die Produkt- und Produktionsgestaltung. Lean Production und Digitale Fabrik können durch den konsequenten Einsatz von systemevidenten Elementen die notwendigen Voraussetzungen für eine Symbiose und damit für umfassende Effizienzsteigerungen schaffen.

Umsetzungsbarrieren und -lösungen von Industrie 4.0

Marian Wenking, Christoph Benninghaus, Thomas Friedli April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Studie „Industrie 4.0 – From a Management Perspective“ der Universität St. Gallen beleuchtet unter anderem die größten Hindernisse für eine erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0, zeigt welche Probleme bereits gelöst werden konnten und erläutert an welchen Stellen nach wie vor akuter Handlungsbedarf besteht. Hierzu wurden insgesamt 116 Unternehmen der produzierenden Industrie befragt. Im Folgenden werden die signifikantesten Barrieren vorgestellt und Handlungsvorschläge präsentiert.

Schritte zu Big Data in der Produktion

Eduardo Colangelo, Axel Pira, Anika Noack, Thomas Bauernhansl April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Hersteller befürchten, sich einmalige Chancen entgehen zu lassen wenn sie den Big-Data-Zug verpassen. Allerdings sind der Einstieg und der Nutzen solcher Ansätze unklar. Aufgrund dieser Hindernisse wird die Umsetzung von Data Analytics im industriellen Bereich verzögert. Dieser Beitrag beschreibt die aktuellen Tendenzen, die auf den Einsatz von Big Data in der Produktion drängen. Dazu wird eine Übersicht über die wirtschaftliche Dimension und die neuen Nutzungsmodelle gegeben.

Intelligentes Elektroniksystem für Condition Monitoring in Industrie 4.0

Eckart Uhlmann, Abdelhakim Laghmouchi, Ricardo Ehrenpfordt, Eckhard Hohwieler, Claudio Geisert April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Im Rahmen dieses Beitrags werden die geplanten Arbeiten des Forschungsprojekts „AMELI4.0“ vorgestellt. Der Schwerpunkt dieses Projekts liegt in der Entwicklung und Umsetzung hochintegrierter, vernetzter, energieautarker MEMS-Multisensorsysteme (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme – MEMS) mit intelligenter Echtzeit-Datenverarbeitung auf Sensorebene bei hoher Daten- und Systemsicherheit. Das Multisensorsystem integriert mehrere MEMS-Sensoren zur Erfassung von Körperschall und akustischer Schall in Kombination mit der energieeffizienten Signalvorverarbeitung auf Sensorebene (Smart Data statt Big Data) bei hoher Systemrobustheit in einem modularen Hardware- und Plattformdesign. Des Weiteren werden die adressierten Anwendungsfälle und der Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer IPK zum Thema Datenanalyse und Datenmanagement vorgestellt.

OpenServ4P

Christoph Berger, Josef Huber, Jan Klöber-Koch, Martin Schreiber, Stefan Braunreuther, Christoph Richter, Gunther Reinhart April 19, 2017

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Abstract

Kurzfassung Die Komplexität heutiger industrieller Produktionsprozesse zieht viele unbekannte gegenseitige Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen den Komponenten nach sich. Die Beherrschung dieser Komplexität obliegt oftmals einzelnen Experten. Demgegenüber führt der Einsatz von Sensorik insgesamt zu einem hohen Aufkommen von Daten. Hieraus ergibt sich ein hohes, bislang ungenutztes Potenzial. Das Forschungsprojekt OpenServ4P entwickelt hierzu eine internetbasierte Plattform, von der aus verschiedene Werkzeuge „as a service“ abgerufen werden können.

Vorschau

April 19, 2017

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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.
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