Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis

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Veröffentlichungen

Der sich vollziehende Wechsel von einer kundenanonymen hin zu einer kundenauftragsbezogenen Produktion sowie die zunehmende Interaktion in Wertschöpfungsverbünden führen zu wachsenden Anforderungen an Unternehmen hinsichtlich Liefertermin- und Liefermengenflexibilität. Dies führt zu einer erhöhten Belastungsstreuung in den Produktionssystemen der Unternehmen. Dieser Fachbeitrag stellt erstmals anhand eines Simulationsmodells vor, wie die Belastungsstreuung mittels Losteilung gesenkt werden kann.

Belastungsstreuung, Belastungsschwankung, Quantifizierung, Losteilung

Produktionsunternehmen sehen sich mit einem zusehends turbulenter werdenden Umfeld konfrontiert, welches ihnen eine hohe Produktionsmengen- und Terminflexibilität abverlangt. Ist eine Entkopplung durch Lagerstufen nicht möglich (z. B. bei einer Auftragsfertigung) bzw. aus logistischer Sicht unerwünscht, schlagen sich Bedarfsschwankungen auf Herstellungsprozesse durch. Dies äußert sich in Form starker Belastungsstreuungen in der Fertigung. Welche Arten der Quantifizierung der Belastungsstreuung existieren und wie diese weiterentwickelt wurden, ist Gegenstand des folgenden Beitrags.

Belastungsstreuung, Belastungsschwankung, Quantifizierung, Produktionsplanung und -steuerung

Steigende Strompreise gefährden zunehmend die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Können die aus den erneuerbaren Energien resultierenden Strompreisschwankungen genutzt werden, ist eine Reduktion der produktionsbedingten Energiekosten möglich. Die Kapazitätssteuerung eröffnet hier einen attraktiven Handlungsspielraum. Im vorliegenden Beitrag wird eine weiterentwickelte Rückstandsregelung vorgestellt, welche den Zeitpunkt zur Kapazitätsanpassung in Abhängigkeit des Energiepreises auswählt.

zeitvariable Strompreise, schwankender Energieverbrauch, Fertigungssteuerung, Kapazitätssteuerung

Die Einhaltung der Liefertreue unter hohem Kostendruck kann durch die Optimierung der innerbetrieblichen Werkzeugversorgung erfolgen. Im Rahmen des Transferprojekts 13 des Sonderforschungsbereichs 489 wurde am Beispiel der Schmiedeindustrie ein mathematisches Modell entwickelt, welches den für die Produktion benötigten Mindestbestand an Schmiedewerkzeugen unter Berücksichtigung des Werkzeugbereitstellungsverzugs bestimmt.

Produktionsplanung und -steuerung, Werkzeugbestandscontrolling, Servicegrad, Betriebsmittelmanagemen

Durch die Integration von erneuerbaren Energien in den Energiemix schwanken die Strompreise teils deutlich. Mit zeitvariablen Tarifen in Verbindung mit einer entsprechenden Fertigungssteuerung können sich Energiekosten erheblich reduzieren lassen. Am IPH in Hannover ist jetzt ein Tarifmodell entstanden, dass die Anforderungen kleiner und mittelständischer Betriebe berücksichtigt.

Energiekosten, Stromtarif, Fertigungssteuerung, Erneuerbare Energien

Schmiedeunternehmen sind häufig Zulieferer der Automobilindustrie, die durch die implementierten Prinzipien der Just-In-Time Produktion besonders hohe Anforderungen an die Logistikleistung (Mengen- und Termintreue) ihrer Zulieferer stellt. Darüber hinaus ist der Kostendruck in dieser Branche sehr hoch, sodass Schmiedeunternehmen bestrebt sind, ihre Logistikkosten zu minimieren. Eine der Einflussgrößen auf diese Logistikkosten ist die Höhe des in einem Unternehmen vorhandenen Werkzeugbestands. Da die Werkzeugkosten einen hohen Anteil an den Produktkosten haben, birgt die strategische Positionierung zwischen Logistikleistung und -kosten in der Schmiedeindustrie ein großes Potential. Während jedoch eine zu geringe Anzahl an Werkzeugen zu Wartezeiten in der Produktion und häufigerem Rüsten durch Losteilung sowie einer damit einhergehenden Rüstzeiterhöhung von bis zu 30 % führen kann, ist eine mögliche Folge zu hoher Werkzeugbestände die Erhöhung von Prozessunsicherheiten durch eine verlängerte und stärker streuende Kreislaufdurchlaufzeit. Im Folgenden wird ein strukturierter Ansatz zur Positionierung der Werkzeugversorgung zwischen Logistikleistung und -kosten vorgestellt.

Produktionsplanung und -steuerung, Werkzeugbestandscontrolling, Servicegrad, Betriebsmittelmanagemen

Die Positionierung zwischen Logistikkosten und -leistung der Werkzeugversorgung birgt für Unternehmen der Schmiedeindustrie ein hohes Optimierungspotential. Basierend auf einem im Transferprojekt T13 des Sonderforschungsbereichs 489 "Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile" entwickelten mathematischen Modells zur Bestimmung des Werkzeugbereitstellungsverzugs wurde der Zusammenhang zwischen dem gewichteten Servicegrad der Werkzeugbereitstellung sowie dem Werkzeugbestand in einem Werkzeugkreislauf hergestellt. In dem vorliegenden Beitrag werden die Herleitung des Zusammenhangs sowie eine mögliche Nutzbarkeit als Controllinginstrument dargestellt.

Produktionsplanung und -steuerung, Werkzeugbestandscontrolling, Servicegrad, Betriebsmittelmanagemen

Steigende Beschaffungskosten für Strom gefährden zunehmend die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Können die Volatilität der Strompreise sowie schwankende Energieverbräuche von der Fertigungssteuerung zielgerichtet genutzt werden, ist eine Reduktion der Energiekosten ohne kapitalintensive Investitionen möglich. In diesem Zusammenhang beschreibt der folgende Artikel die Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Reihenfolgebildung unter Berücksichtigung auftragsspezifischer Energiekosten.

zeitvariable Strompreise, schwankender Energieverbrauch, Fertigungssteuerung, Reihenfolgebildung

Produkte unterliegen seit jeher einer stetigen Weiterentwicklung, die oftmals nicht nur einen Funktionszuwachs, sondern auch eine Weiterentwicklung der geometrischen Abmaße mit sich bringt. Das Phänomen der Produktvergrößerung bis hin zu großskaligen Produkten ist auch im Transportwesen, der Energietechnik und in der Produktionstechnik zu beobachten. Der Trend in Richtung großskaliger Produkte ist überall dort zu finden, wo durch große Produktabmessungen Kosten reduziert bzw. Leistungsdaten erhöht werden können, wie z. B. Containerschiffen oder Windenergieanlagen. Was definiert diese Gruppierung von XXL-Produkten und wo ist die Grenze für diese Produktgruppe zu finden? Eine übergeordnete Klassifizierung großskaliger Produkte ist bisher noch nicht erfolgt. Anhand unterschiedlicher Produktgruppen werden gemeinsame Charakteristika großskaliger Produkte aufgezeigt. Durch diese Betrachtung kann eine produktübergreifende Klassifizierung großskaliger Produkte vorangebracht werden.

XXL-Produkte, großskalig, XXL, Definition

Im allgemeinen Sprachgebrauch und in den Medien wird oftmals der Begriff XXL-Produkt als Synonym für großskalige Produkte verwendet. Doch was definiert XXL-Produkte und wo ist die Grenze zu konventionellen Produkten zu sehen? Durch Aufzeigen gemeinsamer Charakteristika wird eine wissenschaftliche Definition dieses Begriffes vorgestellt. Eine gemeinsame, branchen- und produktübergreifende Definition ermöglicht, vergleichbare Herausforderungen in verschiedenen Branchen zu identifizieren. Auf dieser Basis lassen sich übergreifende Lösungen entwickeln, die sich auf die Fertigung von unterschiedlichen XXL-Produkten übertragen lassen. Diese Synergieeffekte können zu einer kostengünstigeren Herstellung von XXL-Produkten beitragen.

XXL-Produkte, großskalig, XXL, Definition

Aufgrund steigender Ansprüche der Märkte und einer sinkenden Fertigungstiefe müssen Hersteller komplexer Produkte die Versorgungsprozesse der Montage besser aufeinander abstimmen. In diesem Beitrag wird ein Forschungsprojekt vorgestellt, welches das Ziel verfolgt, ein Steuerungsverfahren für Unternehmen zu entwickeln, um auf Terminabweichungen in Versorgungsprozessen zu reagieren. Dies soll insbesondere auch im Hinblick auf ein sinnvolles Verhalten der Unternehmen in einem Netzwerk erfolgen.

Unternehmensnetzwerke, Simulation, Supply Chain Management, Versorgungsprozesse, Abstimmung

Der industrielle Produktionsprozess ist aufgrund der Arbeitsteilung als Folge der Spezialisierung einem hohen Koordinations- und Kommunikationsbedarf ausgesetzt. Zielkonflikte sind allgegenwärtig. Zur Entscheidungsfindung herangezogene Kennzahlen haben häufig nicht die gleiche Informationsbasis. Die informationsbasierte Reorganisation der Aufgaben kann hier Abhilfe schaffen. Das Ziel ist eine Erhöhung der Entscheidungsqualität und -geschwindigkeit.

Aufgabenverteilung, Informationsbedarf, Organisationsgestaltung, Fertigungssteuerung

Produzierende Unternehmen sehen sich aufgrund der steigenden Strompreise gezwungen, ihre Energiekosten zu senken. Durch die zunehmende Volatilität der Energiepreise ergibt sich diesbezüglich bisher ungenutztes Potential. Als Teildisziplin der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) bestimmt die Fertigungssteuerung den zeitlichen Ablauf von Fertigungsaufträgen und hat somit großen Einfluss auf die Energiekosten der Produktion. Dieser Artikel beschreibt erste Ansätze einer energiekosteneffizienten Fertigungssteuerung unter Berücksichtigung etablierter Zielgrößen.

zeitvariable Energiekosten, schwankender Energieverbrauch, Fertigungssteuerung, Produktionsplanung u

Als Reaktion auf die zunehmende Dynamik im wirtschaftlichen Umfeld sind neue Ansätze zur Analyse und Einflussnahme des dynamischen Verhaltens in Produktionsnetzen von Bedeutung. Durch die Analyse der nichtlinearen Dynamik kann eine Differenzierung der Ursachen der Dynamikentstehung erfolgen. Eine sehr bedeutende Ursache ist die unterschiedliche Reaktionsfähigkeit von Netzwerkpartnern.

Supply Chain Management, logistische Reaktionsfähigkeit, dezentrale Netzwerke, dynamische Systeme

In produzierenden Unternehmen haben die Energiekosten einen erheblichen Anteil an den Produktionskosten. Durch die zeitliche Überlagerung einzelner Fertigungsaufträge treten große Schwankungen und Leistungsspitzen in der Energienachfrage auf, die mit hohen Kosten verbunden sind. Eine Lösung zur Reduzierung von Lastspitzen sind Lastmanagementsysteme. Durch ihren Einsatz können aber die logistischen Zielgrößen negativ beeinflusst werden. Eine simultane Betrachtung der logistischen Zielgrößen und der Energiekosten in der Belegungsplanung von Maschinen ist bislang nicht möglich. In diesem Artikel wird eine Methode zur Belegungsplanung vorgestellt, welche die Nivellierung des Energieverbrauchs über der Zeit ermöglicht und gleichzeitig die logistischen Zielgrößen Durchlaufzeit, Bestand, Termintreue und Auslastung betrachtet.

Energiekosten, Lastspitzen, Belegungsplanung

Hersteller großskaliger Produkte sehen sich zunehmend zur Differenzierung gegenüber den Wettbewerbern durch die Produktionskosten gezwungen. Das für gewöhnlich bei großskaligen Produkten angewandte Fertigungsprinzip stellt die Baustellenfertigung dar, die auf eine kundenspezifische Produktion bei hoher Variantenvielfalt ausgelegt ist. Im Hinblick auf die Produktionskosten erweist sich die Baustellenfertigung jedoch als unzureichend. Die gezielte Übertragung alternativer Fertigungsprinzipen auf die Produktion großskaliger Produkte bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit.

Fließfertigung, XXL-Produkte, Reorganisation, Fertigungsprinzip, Baustellenfertigung

Vorgehaltene Lagerbestände ermöglichen bei schwankenden Nachfragen das Erreichen eines gewünschten Servicegrads. Kurzfristige Änderungen des Nachfrageverhaltens können jedoch eine Fehlteilsituation hervorrufen. Ist die Produktion in der Lage, die Fertigungsmenge kurzfristig an eine veränderte Nachfragesituation anzupassen, kann die Lieferfähigkeit erhalten bleiben. Bei stochastischen Nachfragen ist der richtige Zeitpunkt der Veränderung von Fertigungsmengen eine zentrale Fragestellung.

Lagerbestand, schwankende Nachfrage, Servicegrad, Fertigungsmenge, Lieferfähigkeit

Turbulenter werdende Umfelder verlangen Unternehmen eine steigende Mengen- und Terminflexibilität ab. Um trotzdem eine gleichmäßige Kapazitätsauslastung realisieren zu können, ist Flexibilität bei der Auftragsabarbeitung erforderlich. Dieser Beitrag geht auf die Wirkung von Belastungsflexibilität als Befähiger für eine flexible Auftragsabarbeitung und betriebliche Anwendungsmöglichkeiten ein. Außerdem werden wissenschaftliche Lücken bei der Bewertung der Belastungsflexibilität aufgezeigt.

Belastungsflexibilität, Belastungsglättung, Belastungsstreuungen, Fertigungssteuerungsverfahren, Pro

Die Gestaltung des Anlieferkonzepts stellt für Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsfaktor dar, da dieses sowohl die Durchlaufzeit als auch die Bestandshöhe wesentlich beeinflusst. Der vorliegende Beitrag erläutert, wie neben den konventionellen Kostenarten auch ökologische Aspekte quantifiziert werden können und stellt das Konzept einer Methode zur Auswahl und Gestaltung eines Anlieferkonzepts vor.

Ökologiekosten, Anlieferkonzepte, Logistikkosten, Beschaffung

In diesem Beitrag werden anhand eines industriellen Arbeitssystems erstmalig zirkadiane Leistungsschwankungen bei manuellen Montagetätigkeiten in Abhängigkeit des Einflussfaktors "Biorhythmus" nachgewiesen. Der Zusammenhang zwischen Leistungsschwankungen und den ermittelten Einflussfaktoren wird mit einem datenanalytischen Verfahren statistisch abgesichert. Abschließend werden Anwendungsgebiete (z. B. Schichtarbeit, Taktanpassung) für eine Nutzbarmachung der nachgewiesenen Leistungsschwankungen aufgezeigt.

Leistungsschwankung, Montage, Arbeitssystem, statistische Datenanalyse