Die Branche Werkzeugbau in Hochlohnländern befindet sich in einer Phase intensiven Wandels. Für diesen Wandel sind die beiden Trends "Globalisierung" sowie "Derivatisierung" verantwortlich. Sie verändern die Rahmenbedingungen der Werkzeugherstellung. Um dem global einkaufenden Kunden auch zukünftig ein attraktives Angebot am Hochlohnstandort bieten zu können, muss die Branche ihr Leistungsangebot neu definieren. Dies bedeutet in Zukunft, technologisch anspruchsvolle und qualitativ hochwertige Werkzeuge trotz der gestiegenen Produktkomplexität in kürzerer Durchlaufzeit, bei hoher Termintreue anhand von wirtschaftlichen und wettbewerbsfähigen Prozessen herzustellen. Neben der Höherwertigkeit der Produkte rückt der Fokus auf die Höherwertigkeit der Prozesse.
Die zur Sicherstellung der Höherwertigkeit der Prozesse notwendige Prozessgestaltung im Werkzeugbau ist schwer durchsetzbar. Zwar gehen die Bemühungen zur Industrialisierung der Branche in diese Richtung, der Unikatcharakter ihrer Produkte, verbunden mit verschiedenen, neuartigen und teilweise nicht planbaren Abläufen konterkariert jedoch die Definition von Prozessen, deren originäres Ziel die Systematisierung und Standardisierung von Abläufen ist. Dementsprechend bedarf es der Branche Werkzeugbau bei der Gestaltung ihrer Prozesse der Auftragsabwicklung an methodischer Unterstützung.
Das Ergebnis dieser Dissertation ist eine Methodik zur Prozessgestaltung im industriellen Werkzeugbau. Die Methodik gliedert sich in eine Basisphase und eine Gestaltungsphase. In der Basisphase werden zunächst die Rahmenbedingungen des Werkzeugbaus analysiert. Die sich anschließende Prozesstypisierung schafft eine unternehmensspezifische Ausgangsbasis für die Methodik. Während der Gestaltungsphase erfolgt zunächst eine kennzahlengestützte Prozessbewertung. Potenzialträchtige Prozesse werden im Folgenden modelliert. Die Methodik schließt mit einer Prozessgestaltung, die auf im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Referenzprozessen für die Branche Werkzeugbau basiert.
Mit der entwickelten Methodik steht ein Hilfsmittel zur Verfügung, mit dem ein wesentlicher Schritt in Richtung einer Industrialisierung der Unikatfertigung im Werkzeugbau vollzogen werden kann. Werkzeugbaubetriebe haben so die Möglichkeit, Prozesse in Bezug auf ihre Anforderungen zu gestalten. Dies resultiert in einer nachhaltigen Verbesserung der Prozesse der Auftragsabwicklung.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Die Beherrschung der Produktentwicklung ist für westliche Unternehmen ein Schlüsselfaktor, um ihre Wettbewerbsfähigkeit in den globalisierten Märkten zu behaupten. Dazu bedarf es der Verbesserung der Steuerungssysteme. Dazu wird mit der in dieser Arbeit entwickelten Methode zum Ableiten eines gestaltungsaufgabenspezifischen Anforderungsraums, ein Werkzeug zum wertorientierten Anforde-rungsmanagement bereitgestellt.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Das heutige Unternehmensumfeld im Werkzeugbau ist von einem verschärften internationalen Wettbewerb geprägt. Angesichts der hohen Veränderungsrate stehen die Unternehmen der Branche in einem konstanten Wettbewerb um Zeit. Der in der Branche bestehende Verdrängungswettbewerb toleriert keine Fehler und finanziert keinen Lernbedarf. Daher ist die strategische Positionierung im Wettbewerbsumfeld und die konsequente Verfolgung der gesetzten Ziele für die Werkzeugbauten von großer Bedeutung.
Werkzeugbauten müssen sich daher auf einen stetigen Wandel einstellen, um der Gefahr der Fehlanpassung zwischen Umwelt-, Unternehmensstruktur- und Strategievariablen zu begegnen. Hieraus resultiert die Forderung nach einem geeigneten Kennzahlensystem, das die Veränderungen in der Um- und Inwelt des Unternehmens in Form von Messgrößen indiziert und gleichzeitig die Anleitung von Maßnahmen zur proaktiven Anpassung des Unternehmens an die sich wandelnde Situation ermöglicht. Auf diese Weise wird eine langfristig erfolgreiche Unternehmensentwicklung des Werkzeugbaus ermöglicht.
Das Ergebnis dieser Dissertation ist ein integratives Kennzahlensystem, das aus drei Teilsystemen besteht. Das Basiskennzahlensystem beinhaltet die für die strategische Führung eines Werkzeugbau-Betriebes notwendigen Basiskennzahlen. Das Bewertungssystem aggregiert die Basiskennzahlen zu Bewertungsgrößen. In der Scorecard werden die Bewertungsgrößen mit strategischen Zielen verknüpft, die in der strategischen Planung entwickelt werden. Das integrative Kennzahlensystem ist ein wesentlicher Beitrag zur Erfolgsfaktorenforschung im Werkzeugbau und nutzt gleichermaßen dem industriellen Anwender als strategisches Analyse- und Führungsinstrument.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Standardisierung ist ein fundamentaler Bestandteil beider industrieller Paradigmenwechsel des 20ten Jahrhunderts. So ist eine abgestimmte Standardisierung von Produkt und Produktion sowohl für die Einführung der industriellen Massenproduktion als auch von Lean Production grundlegende Voraussetzung. Für die gezielte Planung geeigneter Standardisierungsgrade, also eines sinnvollen Maßes von Produkt- und Produktionskomplexität, fehlen Wissenschaft und Praxis jedoch bis heute geeignete Werkzeuge. Der Grund hierfür liegt in den vielschichtigen Abhängigkeiten zwischen Produkt- und Produktionskomplexität.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Das heutige Unternehmensumfeld im Werkzeugbau ist von einem verschärften internationalen Wettbewerb geprägt. Angesichts der hohen Veränderungsrate stehen die Unternehmen der Branche in einem konstanten Wettbewerb um Zeit. Der in der Branche bestehende Verdrängungswettbewerb toleriert keine Fehler und finanziert keinen Lernbedarf. Daher ist die strategische Positionierung im Wettbewerbsumfeld und die konsequente Verfolgung der gesetzten Ziele für die Werkzeugbauten von großer Bedeutung.
Werkzeugbauten müssen sich daher auf einen stetigen Wandel einstellen, um der Gefahr der Fehlanpassung zwischen Umwelt-, Unternehmensstruktur- und Strategievariablen zu begegnen. Hieraus resultiert die Forderung nach einem geeigneten Kennzahlensystem, das die Veränderungen in der Um- und Inwelt des Unternehmens in Form von Messgrößen indiziert und gleichzeitig die Anleitung von Maßnahmen zur proaktiven Anpassung des Unternehmens an die sich wandelnde Situation ermöglicht. Auf diese Weise wird eine langfristig erfolgreiche Unternehmensentwicklung des Werkzeugbaus ermöglicht.
Das Ergebnis dieser Dissertation ist ein integratives Kennzahlensystem, das aus drei Teilsystemen besteht. Das Basiskennzahlensystem beinhaltet die für die strategische Führung eines Werkzeugbau-Betriebes notwendigen Basiskennzahlen. Das Bewertungssystem aggregiert die Basiskennzahlen zu Bewertungsgrößen. In der Scorecard werden die Bewertungsgrößen mit strategischen Zielen verknüpft, die in der strategischen Planung entwickelt werden. Das integrative Kennzahlensystem ist ein wesentlicher Beitrag zur Erfolgsfaktorenforschung im Werkzeugbau und nutzt gleichermaßen dem industriellen Anwender als strategisches Analyse- und Führungsinstrument.
Aktualisiert: 2023-02-14
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Die Beherrschung der Produktentwicklung ist für westliche Unternehmen ein Schlüsselfaktor, um ihre Wettbewerbsfähigkeit in den globalisierten Märkten zu behaupten. Dazu bedarf es der Verbesserung der Steuerungssysteme. Dazu wird mit der in dieser Arbeit entwickelten Methode zum Ableiten eines gestaltungsaufgabenspezifischen Anforderungsraums, ein Werkzeug zum wertorientierten Anforde-rungsmanagement bereitgestellt.
Aktualisiert: 2023-02-14
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Standardisierung ist ein fundamentaler Bestandteil beider industrieller Paradigmenwechsel des 20ten Jahrhunderts. So ist eine abgestimmte Standardisierung von Produkt und Produktion sowohl für die Einführung der industriellen Massenproduktion als auch von Lean Production grundlegende Voraussetzung. Für die gezielte Planung geeigneter Standardisierungsgrade, also eines sinnvollen Maßes von Produkt- und Produktionskomplexität, fehlen Wissenschaft und Praxis jedoch bis heute geeignete Werkzeuge. Der Grund hierfür liegt in den vielschichtigen Abhängigkeiten zwischen Produkt- und Produktionskomplexität.
Aktualisiert: 2023-02-13
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Die Branche Werkzeugbau in Hochlohnländern befindet sich in einer Phase intensiven Wandels. Für diesen Wandel sind die beiden Trends "Globalisierung" sowie "Derivatisierung" verantwortlich. Sie verändern die Rahmenbedingungen der Werkzeugherstellung. Um dem global einkaufenden Kunden auch zukünftig ein attraktives Angebot am Hochlohnstandort bieten zu können, muss die Branche ihr Leistungsangebot neu definieren. Dies bedeutet in Zukunft, technologisch anspruchsvolle und qualitativ hochwertige Werkzeuge trotz der gestiegenen Produktkomplexität in kürzerer Durchlaufzeit, bei hoher Termintreue anhand von wirtschaftlichen und wettbewerbsfähigen Prozessen herzustellen. Neben der Höherwertigkeit der Produkte rückt der Fokus auf die Höherwertigkeit der Prozesse.
Die zur Sicherstellung der Höherwertigkeit der Prozesse notwendige Prozessgestaltung im Werkzeugbau ist schwer durchsetzbar. Zwar gehen die Bemühungen zur Industrialisierung der Branche in diese Richtung, der Unikatcharakter ihrer Produkte, verbunden mit verschiedenen, neuartigen und teilweise nicht planbaren Abläufen konterkariert jedoch die Definition von Prozessen, deren originäres Ziel die Systematisierung und Standardisierung von Abläufen ist. Dementsprechend bedarf es der Branche Werkzeugbau bei der Gestaltung ihrer Prozesse der Auftragsabwicklung an methodischer Unterstützung.
Das Ergebnis dieser Dissertation ist eine Methodik zur Prozessgestaltung im industriellen Werkzeugbau. Die Methodik gliedert sich in eine Basisphase und eine Gestaltungsphase. In der Basisphase werden zunächst die Rahmenbedingungen des Werkzeugbaus analysiert. Die sich anschließende Prozesstypisierung schafft eine unternehmensspezifische Ausgangsbasis für die Methodik. Während der Gestaltungsphase erfolgt zunächst eine kennzahlengestützte Prozessbewertung. Potenzialträchtige Prozesse werden im Folgenden modelliert. Die Methodik schließt mit einer Prozessgestaltung, die auf im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Referenzprozessen für die Branche Werkzeugbau basiert.
Mit der entwickelten Methodik steht ein Hilfsmittel zur Verfügung, mit dem ein wesentlicher Schritt in Richtung einer Industrialisierung der Unikatfertigung im Werkzeugbau vollzogen werden kann. Werkzeugbaubetriebe haben so die Möglichkeit, Prozesse in Bezug auf ihre Anforderungen zu gestalten. Dies resultiert in einer nachhaltigen Verbesserung der Prozesse der Auftragsabwicklung.
Aktualisiert: 2023-02-14
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Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik zur bedarfsgerechten Informationsbereitstellung für eine hochauflösende PPR. Die hochauflösende PPR besitzt im Gegensatz zur konventionellen PPS einen aktiven und agilen Regelungscharakter, welcher durch zeitlich, örtlich und inhaltlich feiner aufgelöste Daten aus der Produktion bedient wird. Die Methodik unterstützt Anwender unter Einbindung von Wirkbeziehungen und betriebstypologischen Ausprägungen bei der individuellen Ausgestaltung der Informationsbereitstellung für deren PPR.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Bei stetig zunehmendem Wettbewerbsdruck durch globalisierte Märkte und die stets hohen Erwartungen der Kunden an die termingerechte Lieferung individuell gefertigter Produkte, stellt eine hohe logistische Leistungsfähigkeit einen Wettbewerbsvorteil für produzierende Unternehmen dar. Zur Sicherstellung einer hohen Reaktionsfähigkeit bei steigender Komplexität in der Produktionsplanung und ‑steuerung nutzen produzierende Unternehmen bereits seit Jahren eine Reihe betrieblicher Informationssysteme. Für den Einsatz in der Produktionssteuerung müssen diese IT-Systeme Zugriff auf aktuelle Bewegungsdaten aus der Produktion haben, um die notwendige Transparenz für die Entscheidungsfindung gewährleisten zu können. Die Forderung einer hohen Datenintegrität, also die Sicherstellung von vollständigen, konsistenten und korrekten Daten, wird bei den Bewegungsdaten regelmäßig nicht erfüllt. Bestehende Ansätze zur Sicherstellung einer hohen Datenintegrität sind offensichtlich nicht ausreichend, da sie entweder auf eine hohe Mitarbeiterdisziplin in Datenerhebung und -pflege angewiesen sind oder eines hohen programmiertechnischen Aufwands für die systemseitige Verhinderung falsch generierter Daten bedürfen.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Das additive Fertigungsverfahren Selective Laser Melting (SLM) wird zunehmend genutzt, um komplexe Funktionsbauteile aus dem Werkstoff IN718 endkonturnah zu fertigen. Die bisherigen Untersuchungen zur Verarbeitung von IN718 mit dem SLM Verfahren beschränken sich auf maximale Laserleistungen von PL≤400 W. Zur wirtschaftlichen Nutzung des SLM-Verfahrens besteht werkstoffunabhängig ein großer Bedarf die Aufbauraten VTh signifikant zu steigern. Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Dissertation zwei übergeordnete Ziele: Zum einen die Entwicklung einer HP-SLM Prozessführung für den Werkstoff IN 718 mit Laserleistungen von bis zu PL≤2kW, um höhere Aufbauraten zu erzielen sowie den Einfluss dieser Prozessführung auf die Prozesseffizienz zu ermitteln. Zum anderen sollen Korrelationen zwischen Prozessführung, Erstarrungsbedingungen, Mikrostruktur sowie den mechanischen Eigenschaften erforscht werden.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Wo liegen die Leistungsgrenzen der Produktionssteuerung und ist die Optimierung der Steuerung oder eine Restrukturierung der Produktion der effektivere Stellhebel zur Leistungsverbesserung? Dieser Problematik wird in der vorliegenden Dissertation mit einem Konzept begegnet, deren Kernelement eine webbasierte Simulationsplattform ist, durch die der Anwender in die Lage versetzt wird, die strukturspezifischen Leistungsgrenzen der eigenen Produktion zu untersuchen.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Ressourcenmangel und Preissteigerungen erfordern eine effiziente Nutzung von Ressourcen mit höherer Wertschöpfung bei gleichzeitig geringerem Ressourceneinsatz. Die Ressourcenverbräuche additiver Fertigungsverfahren wurden bisher ausschließlich prozesskettenunabhängig betrachtet. Um die Herstellung von einsatzfähigen Bauteilen mit additiven Fertigungsverfahren ganzheitlich zu bewerten, erfolgt in dieser Arbeit erstmalig eine prozesskettenbezogene Ressourcenbetrachtung.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Rahmenbedingungen der Distributionslogistik unterliegen heutzutage einem ständigen Wandel. Vor diesem Hintergrund sind Unternehmen auf eine integrierte Planung über die verschiedenen Planungsebenen (strategisch, taktisch, operativ) hinweg angewiesen. Daher bestand die Zielsetzung darin, eine integrierte Planung von Distributionsnetzwerken auf Basis des Viable-System-Models zu ermöglichen und zu zeigen, ob diese kybernetische Planungslogik vorteilhaft in Bezug auf bestehende Modelle ist.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Robotische Handgelenke bestehen aus Roboterlokalstrukturen zur Orientierung und Kontaktelementen zur Konnektierung des Objektes. Für beide Gruppen werden Module mit speziellen Eigenschaften entwickelt. Die Kombination von Modulen beider Gruppen über einheitliche Schnittstellen resultiert in einem Baukastensystem für robotische Handgelenke. Die Kinematik wird für jede Lokalstruktur beschrieben. Abschließend wird die Entwicklung eines Auswahltools für die Handgelenke vorgestellt.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Bei geringeren Stückzahlen führt ein konstanter Werkzeugpreis zu steigenden Produktpreisen. Um diesen Effekt zu vermeiden, müssen preiswerte Werkzeuge realisiert werden. Bestandteil der Herstellkosten sind Komplexitätskosten eines Werkzeugs. Es wird eine Methodik zur Bestimmung der Komplexitätskosten entwickelt. Die Identifikation der Komplexitätstreiber, eine Darstellung der Ursachen steigender Komplexität, die daraus resultierenden Komplexitätskosten und der Produkteinfluss stehen im Fokus.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Mithilfe eines Regelungssystems können selbst komplexe Fertigungsprozesse sicher am Limit geführt werden. In dieser Arbeit wird ein modellbasierter prädiktiver Regler zur Kraftregelung beim Fräsen eingesetzt. Der Regler wird hinsichtlich technologischer und wirtschaftlicher Anforderungen ausgelegt. Durch die Prädiktion des Regelstreckenverhaltens können wechselnde Eingriffsgrößen frühzeitig berücksichtigt werden, sodass Überlastzustände sicher verhindert und minimale Prozesshauptzeiten erreicht werden.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die vorliegende Arbeit adressiert die fertigungstechnische Herausforderung, die Wirtschaftlichkeit des Einlippentiefbohrens unter der Restriktion eines sicheren Spanabtransports weiter zu erhöhen. Hierzu wird ein Sensorsystem mit einer geeigneten Signalanalyse entwickelt, mit dem erstmals die Spanlängen und Spangeschwindigkeiten beim Einlippentiefbohren kontinuierlich erfasst werden können. Anschließend wird das System eingesetzt, um den Spanabtransport systematisch zu untersuchen.
Aktualisiert: 2021-07-10
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In dieser Arbeit wird eine Methodik entwickelt, mit der die Effektivität und Effizienz der Kostenanalyse technischer Beschaffungsgüter gesteigert werden kann. Anhand der Methodik wird der Methodeneinsatz so konfiguriert, dass unter Berücksichtigung der Beschaffungssituation eine aufwandsminimale Identifikation von Kosteneinsparpotenzialen im Einkauf ermöglicht wird. Auf diese Weise wird der Komplexität bei der Methodengestaltung sowie der eingeschränkten Methodenanwendung in der Praxis begegnet.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Situation im deutschen Werkzeugmaschinenbau ist geprägt vom Spannungsfeld aus Individualisierung und Kostendruck. Moderne CAx Systeme, wie beispielsweise Elektro-CAD (ECAD) und Mechanik-CAD (MCAD), verfügen zunehmend über sogenannte datenintegrative Konfiguratoren zur Variantensteuerung. Mit diesen Systemen lassen sich nicht nur Endprodukte sondern auch Produktfamilien innerhalb der jeweiligen Fachdisziplin redundanzarm modellieren. Die Individualisierung einer Werkzeugmaschine erfolgt meist auf Basis einer bestehenden Variante, die zu Beginn der Anpassungsentwicklung in den CAx Systemen dargestellt wird. Hierbei stellt sich die Frage, wie das Zusammenspiel aus übergeordnetem Konfigurator und den datenintegrativen Konfiguratoren der CAx Werkzeuge erfolgt. Für diese Aufgabe hat sich bis heute keine einheitliche Vorgehensweise etablieren können.
Aktualisiert: 2021-07-10
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