Kreisförmig verkettete Produktionssysteme sind weit verbreitete Anlagen. Deren Hersteller sichern die Leistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit bereits im Angebot zu. Bislang steht kein Hilfsmittel zur Absicherung der Planungsergebnisse zur Verfügung, da entwickelte Verfahren nur unter idealisierten Bedingungen oder mit erheblichem Aufwand eingesetzt werden können. In dieser Arbeit wird eine neuartige Methode beschrieben, die Planern in der Angebotsphase die Konfiguration von Anlagen hinsichtlich leistungs- und wirtschaftlichkeitsorientierter Kriterien ermöglicht. Dabei werden Data Mining-Algorithmen zur Prognose leistungsorientierter und Kostenkennlinien zur Vorhersage wirtschaftlichkeitsorientierter Kennwerte genutzt. Der Planer entscheidet anhand der Kennwerte, ob auf dieser Basis ein Angebot erstellt wird. Im Rahmen der Arbeit wird gezeigt, dass mit der Methode Aussagen getroffen werden können, wie die Konfiguration eines kreisförmig verketteten Produktionssystems zu bewerten ist. Weiterhin erfolgt die Vorstellung und Diskussion von Untersuchungsergebnissen hinsichtlich der Güte und der Grenzen der Methode.
Verkettete Produktionssysteme, Planung, Kennlinien, Data Mining
Der zunehmende Kundenwunsch nach innovativen und individuellen Produkten zwingt produzierende Unternehmen dazu, ihre Innovationstätigkeit zu forcieren und zu beschleunigen. Dies führt zu einer steigenden Produktvielfalt, gleichzeitig zu kürzeren Produktlebenszyklen und damit zu einem vermehrten Auftreten des Produktionsanlaufs: dem Übergangsbereich zwischen Entwicklung und Serienfertigung. Obwohl die enorme betriebswirtschaftliche Bedeutung dieser Phase des Produktlebenszyklus mehrfach nachgewiesen wurde, bleibt ein Großteil der Produktionsanläufe hinter den technischen und wirtschaftlichen Erwartungen zurück. Die Ursachen hierfür sind vielfältig. Ein Aspekt, der in den bisherigen Ansätzen zur Planung und Durchführung von Anlaufprojekten wenig Beachtung gefunden hat, ist die gestiegene Anzahl der beteiligten Akteure. Sie ergibt sich im Wesentlichen durch verteilte Entwicklungs- und Produktionsstandorte sowie durch die Tatsache, dass gegenwärtige Produktionsanläufe überwiegend in Wertschöpfungsnetzwerken stattfinden. In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die handelnden Akteure und die Aufgaben eines unternehmensübergreifenden Anlaufmanagements vorgestellt. Ferner werden bisherige Ansätze zur Planung und Durchführung von Anlaufprojekten sowie deren Schwerpunkte und Defizite aufgezeigt, um anschließend im Rahmen einer empirischen Untersuchung verschiedene Erfolgsfaktoren des unternehmensübergreifenden Produktionsanlaufs zu identifizieren. Sie dienen als Ausgangsbasis für das im Rahmen dieser Arbeit vorgestellte Konzept einer internetbasierten Anlaufplattform, die eine unternehmensübergreifende Terminplanung und -überwachung von Produktionsanläufen ermöglicht. Das Konzept erlaubt es, mit Hilfe der linearen Regressionsanalyse das Risiko einer Terminabweichung bereits in der Planungsphase zu bewerten und die gewonnen Erfahrungswerte für zukünftige Anlaufprojekte zu nutzen. Darüber hinaus wird ein Regelwerk geschaffen, das eine einfache und effektive Überwachung des Projektfortschritts auf den verschiedenen Ebenen im anlaufenden Wertschöpfungsnetzwerk erlaubt.
Produktionsanlauf, Wertschöpfungsnetzwerk, Terminplanung, Terminüberwachung, Risikomanagement, Regre
Produktionsabläufe in der Schmiedeindustrie werden durch eine Vielzahl von Einflussgrößen bestimmt. In zunehmendem Maße wird bei ihrer Verbesserung neben einer anspruchsvollen technologischen Produktqualität auch eine hohe logistische Leistungsfähigkeit angestrebt. In der Ofenbelegungsplanung, einem Teilprozess der Wärmebehandlung, wird jedoch oftmals noch eine ausgesprochen unzureichende technisch-logistische Prozessqualität erreicht. Zu den hierbei relevanten Problemen gehören u. a. Auftragsreihenfolgevertauschungen, eine Vielzahl an technischen Restriktionen und die ungenügende Kenntnis über technisch-logistische Wechselwirkungen. Zur ausgewogenen Positionierung im Spannungsfeld zwischen der Einhaltung technischer Restriktionen und der Verfolgung logistischer Ziele ist eine Methode erforderlich, mit deren Hilfe Auswahl und Zusammenstellung der unter den zuvor gesetzten Zielen bewerteten Aufträge zu Chargen und Belegungsprogrammen automatisiert werden kann. In der vorliegenden Arbeit wird ein derartiges Lösungskonzept zur Unterstützung der Belegungsplanung von Wärmebehandlungsanlagen vorgestellt. Auf Basis der Fuzzy- Logik entwickelte Methoden zur Auftragsauswahl, Chargenbildung und Ofenbelegung bilden die Beziehungen zwischen den technischen und logistischen Zielgrößen der Belegungsplanung ab, wählen für die Wärmebehandlung geeignete Aufträge aus, unterstützen die Zusammenstellung von Chargen und Belegungsprogrammen und ermöglichen die Sicherung des spezifischen Planungswissens.
Schmiedeindustrie, Ofenbelegungsplanung, Fuzzy-Logik, Auftragsauswahl, Chargenbildung
Im Rahmen zunehmender wirtschaftlicher Vernetzung verlagern immer mehr Unternehmen Produktionsumfänge an ausländische Standorte. Hohe Rückverlagerungsquoten zeigen allerdings, dass viele Unternehmen dabei scheitern. Die Gestaltung des Produkts hat ursächlichen Einfluss auf die Produktion und damit auf den Erfolg dieser Internationalisierungen. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Gestaltung interna-tionalisierungsgerechter Produktstrukturen beschrieben. Ziele sind eine geringe Produktkomplexität und eine angepasste Verteilung des Know-hows. Zur Umsetzung dieser Ziele werden Gestaltungsrichtlinien definiert, die mithilfe eines Kennzahlensystems bewertbar werden. Ein integriertes Produktmodell und ein Katalog mit Handlungsoptionen unterstützen bei der Analyse und Gestaltung. Damit können in einem iterativen Prozess Produktstrukturen erstellt werden, die eine Grundlage für erfolgreiche Internationalisierungen bilden.
Produktstrukturierung, Produktgestaltung, Produktmodell, Globalisierung, Internationalisierung
Die Halbwarmumformung stellt für ein begrenztes Bauteilspektrum eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Alternative zur Warm- und Kaltumformung dar. Bisher beschränkt sich die Technologie vorwiegend auf rotationssymmetrische Bauteile. Im Rahmen der Arbeit wurde eine Prozesskette zum Halbwarmgesenkschmieden von flachen Langteilen hergeleitet und anhand einer Stadienfolge eines 2PunktLenkers untersucht. Die Versuche wurden auf einem herkömmlichen Warmumformaggregat durchgeführt, wobei lediglich eine zusätzliche Vorgraphitieranlage zum Einsatz kam. Es konnte nachgewiesen werden, dass flache Langformen aus Stahl durch Gesenkschmieden in Kombination mit einer Vorformung durch Gesenkbiegen mit Streckung im Halbwarmtemperaturbereich hergestellt werden können. Dabei konnte eine Materialausnutzung von 80 % und für Längen und Breiten IT-Toleranzen kleiner/gleich IT 12 erreicht werden. Mit Hilfe von FE-Simulationen wurde gezeigt, dass mit zwei Vorformungen durch Halbwarm Gesenkbiegen und Formrecken Zwischenformen mit gerader, in einer Ebene gebogener und in zwei Ebenen gebogener Längsachse erzeugt werden können.
Gesenkschmieden, Halbwarmumformung, Langform
Für die gezielte Realisierung von Optimierungspotenzialen in produzierenden Unternehmen bietet sich die Einführung eines sogenannten Ganzheitlichen Produktionssystems an. Allerdings erfordert die unternehmensindividuelle Entwicklung und Implementierung eines Ganzheitlichen Produktionssystems den Einsatz umfangreicher personeller und finanzieller Ressourcen. Die Ursachen dafür liegen in der meist aufwändigen und langwierigen Erlangung und Vermittlung von Produktionssystem-Wissen in der Organisation. Während große Unternehmen durchaus in der Lage sind, diesen Aufwand zu erbringen, stehen kleinen und mittleren Unternehmen z. B. des Werkzeug- und Formenbaus entsprechende Mittel nicht zur Verfügung. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, um Produktionssystem-Wissen in einem Expertensystem abbildbar und nutzbar zu machen. Das Expertensystem ist auf die Branche Werkzeug- und Formenbau ausgelegt. Zentrale Bestandteile des Systems sind eine Ontologie zur Wissensrepräsentation, eine werkzeugbauspezifisch ausgestaltete Wissensbasis sowie mittels Data Mining hergeleitete Regeln zur automatisierten Anpassung der Wissensbasis an unternehmensindividuelle Randbedingungen. Anhand von Fallbeispielen wird gezeigt, dass das Expertensystem für eine systematische und auf den Unternehmenskontext zugeschnittene Methodenauswahl und -umsetzung eingesetzt werden kann.
Ganzheitliches Produktionssystem, Lean Production, Expertensystem, Wissensmanagement, Data Mining
