Standardisierung und Modularisierung bieten nicht nur in der Produktentwicklung viele Vorteile, sondern auch in der Produktion und der Produktionsplanung. Im industriellen Umfeld werden allerdings noch nicht alle Potenziale der Standardisierung und Modularisierung ausgeschöpft. Kern dieser Arbeit ist eine neuartige Methode, die alle Anforderungen einer standardisierten und modularisierten Produktion sammelt und dem Konstrukteur anschaulich zur Verfügung stellt. Standardization and modularization offers big advantages not only for the product development but also for production and planning departments. But industry often doesn’t utilize these advantages. This contribution introduces a new method which supports the developer to design a new product in order to fit to the standardized and modularized production.

Modulare Produktarchitekturen sind sehr beliebt. Die Einführung einer modularen Struktur ist mit großem Aufwand verbunden. Diese Vorleistungen werden durch ein effizienteres Komplexitätshandling in der Nutzungsphase aufgewogen. Die modulare Architektur bleibt jedoch nicht stabil über deren Lebensdauer hinweg. Entscheidungen über neue Module sind zu treffen. Daher wurde eine neue Methodik zur Unterstützung von Variantenentscheidungen auf Modul-, Modulvarianten- sowie Produktebene erstellt. A prominent solution to control a company’s internal complexity is a modular product architecture. The implementation of a modular structure comes with high effort and cost. During the application phase these expenditures are compensated. However, a modular structure does not remain stable throughout its lifetime. Decisions on new modules have to be made. Therefore, a new method to support variant decisions on module, module variant and product level has been designed.

Zunehmender Wettbewerbsdruck sowie die Internationalisierung der Märkte stellen Unternehmen vor neue Herausforderungen. Eine Möglichkeit sich diesen Herausforderungen zu stellen ist die Vermarktung von Lösungen als Kombination aus Produkten und Dienstleistungen. Die entwickelte Methodik stellt einen Ansatz zur Integration des Kunden in die Prozesse von Lösungsanbietern bereit. Neben der Differenzierung vom Wettbewerb fällt darunter auch die Steigerung von Umsatz und Gewinnmarge. Increasing competitive pressure and the internationalization of markets represent actual challenges for global acting companies. One possibility to meet these challenges is the provision of product-service-systems. The developed methodology provides an approach for integrating the customer into the processes of product-service-system providers. In addition to the differentiation from the competition, it also enables an increase in sales and profit margin.

Das Ziel dabei ist die Absicherung der prinzipiellen Herstellbarkeit eines Produktes auf die jeweilige Produktionslinie. Diese Anforderungsabstimmungen sind ein wesentlicher Faktor für hohe Qualität und effizienten Änderungsbedarf vor Anlauf der Produktion, gemäß dem Motto:“Do it right the first time“. Durch einen Feedback-Prozess werden die relevanten Anforderungen von den späteren Phasen des Produktlebenszyklus an die Produktentwicklung und Produktionsplanung zurückgeführt. Objective of this work is to ensure the basic manufacturability of a design for a predefined production line. The alignment between product and production line is the main factor for high quality and efficient change management before starting production. Main principal is: “Do it right the first time“. An efficient feedback process ensures that the relevant requirements from the later phase of the product development process are delivered in early stages of product design.

The origin of this research was the failed attempt or rather the impossibility of creating a working and effective information system to support the processes of Strategic Product Planning, based on existing process descriptions for that domain. This dissertation explores the origins of the according problems. As is discovered, the problems do not originate in error containing models or simple programming failures. Rather, as is explored, the origin of the encountered problems lies in fundament.

The research in this dissertation proposes Bayesian-based predictive analytics for modeling and prediction of the manufacturing metrics such as cutting force, tool life and reliability in the technological era of Industry 4.0. Bayesian statistics is a probabilistic method, which can quantify and minimize manufacturing process uncertainties. The Bayesian method combines previous knowledge about the manufacturing models with experimental data to predict the manufacturing metrics.

Die Fertigungsgenauigkeit im Karosseriebauprozess wird untersucht, wobei der gängige Abbildungsumfang der Toleranzsimulation prinzipiell bestätigt wird. Ein Vorhersagemodell und ein Visualisierungstool ermöglichen eine wirtschaftliche und präzise Abbildung von Pressteilstreuungen. In der Geo-Station kann es zur plastischen Verformung der Fügepartner kommen, welche den praktischen Nutzen der elastischen Simulation in Frage stellt. Eine wirtschaftliche Methodik zur Simulation wird vorgestellt. The dimensional accuracy in the body-in-white manufacturing process is analysed, basically confirming the simulation scope already in use. An enhanced prediction approach and a visualisation tool enable a precise and cost-efficient mapping of stamped parts deviation. As a result of joining operations parts can be deformed plastically, questioning the practical use of elastic tolerance simulation. A modified approach is presented based on the rigid body tolerance simulation.

Currently, companies have covered their business processes with stationary workstations while mobile business applications have limited relevance. Companies can cover their overall business processes more time-efficiently and cost-effectively when they integrate mobile users in workflows using mobile device features. The objective is a framework that can be used to model and control business applications for PLM processes using mobile device features to allow a totally new user experience.