In Zeiten steigenden Wettbewerbsdrucks ist die Termintreue als Resultat einer guten logistischen Prozessbeherrschung in der Einzel- und Kleinserienfertigung des variantenreichen Maschinen- und Anlagenbaus ein valider Indikator für eine hohe Profitabilität. Während durch immer weiter verkürzte Lieferzeiten die Kopplung von Produktionsprozessschritten enger wird, wird das Erreichen einer hohen Termintreue und die dazu erforderliche Stabilisierung des Auftragsabarbeitungsprozesses immer anspruchsvoller, da die Möglichkeiten zum Abgleich zwischen Kapazitätsangebot und -belastung geringer werden. Daher wird vom Autor das Handlungsfeld adressiert, den kurzfristigen Kapazitätsabgleich durch die Fremdvergabe einzelner Fertigungsaufträge zu erweitern. Insbesondere basierend auf der Theorie der Durchlaufdiagramme als geeignetes Erklärungsmodell, Mängel im Kapazitätsabgleich visualisieren und berechnen zu können und Auswirkungen geplanter Gegenmaßnahmen zu prognostizieren, entwickelt der Autor ein Modell für die Make or Buy-Entscheidung, wie in einer Pareto-Optimierung der terminliche Nutzen und der monetäre Aufwand zu verknüpfen sind. Gemäß dem Paradigma „Make and Buy“ eröffnet dies die Möglichkeit, einen Artikel zugleich als Make- und Buy-Artikel zu betrachten und die Make or Buy-Entscheidung von Fertigungsauftrag zu Fertigungsauftrag situationsbezogen zu treffen. Zudem wird für die organisatorische Verankerung in einer taktischen Make or Buy-Auslegung erarbeitet, wie im Sinne der Gestaltung komplexer, soziotechnischer Systeme ein konsistentes Regel- und Zielsystem zu etablieren ist, welches im Rahmen operativer Autonomie zielgerichtet Selbststeuerung ermöglicht und die Entscheidungsfindung leitet. Als Ergebnis liefert die Arbeit eine quantifizierte Entscheidungsunterstützung bei der operativen Make or Buy-Entscheidung für Disponenten. Diese wird ergänzt durch ein Rahmenkonzept zur Verankerung der operativen Make or Buy-Entscheidung sowohl in einer umfassenden, termintreueorientierten Produktionsplanungs- und -steuerungssystematik, als auch in der Organisationsgestaltung. Die Lösung verspricht eine gesteigerte Termintreue bei bereits in der Planung überprüfbarer Wirtschaftlichkeit. Zur Validierung in der Fertigungspraxis werden mit den entwickelten Methoden die mehrstufige Prozesskette eines Getriebeherstellers sowie ein akuter Rückstand eines Werkzeugmaschinenherstellers untersucht.

Cutting temperatures are the main factor adversely affecting the product quality and limiting the productivity in the manufacture of safety-critical aero engine components. This work presents the development of a monitoring solution enabling the detection of critical process conditions and therewith allows manufacturers to adapt processes appropriate to the situation. Finally, suggestions for an industrial implementation and an outlook to a temperature controlled process are given.

Elektromobilität Die Automobilbranche steht vor einem disruptiven Wandel. Der revolutionäre Übergang vom konventionellen Verbrennungsmotor zum elektrifizierten Antriebsstrang erzeugt eine fundamentale Umstrukturierung der automobilen Wertschöpfungskette. Primäres Ziel der Elektromobilität ist es, die Abhängigkeiten von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Darüber hinaus soll eine Anpassung an das veränderte Mobilitätsverhalten erfolgen. Elektrofahrzeuge sind zukünftig besser in ein multimodales Verkehrssystem zu integrieren.

Das Gesamtziel des Vorhabens bildete die Entwicklung, Erprobung und pilothafte Realisierung eines ganzheitlichen Konzeptes zur signifikanten Erhöhung der Verfügbarkeit von äußerst komplexen mechatronischen Montageanlagen. Im Verbund bearbeitete ein Konsortium bestehend aus Montageanlagenhersteller (SITEC), Systemlieferant (XENON), Softwareentwickler (ALAUN) und einem Endanwender (digades) in Verbindung mit einem beratenden Unternehmen (ATB) und einem Fraunhofer Institut (IWU) die anspruchsvolle Aufgabenstellung. Teilziele dazu stellten einerseits die Erhöhung der MTBF (Mean Time Between Failure) und andererseits die Senkung der MTTR (Mean Time To Repair) mit Hilfe abgestimmter Eingriffe in die Steuerungs- und Assistenzebene dar. Die Projektidee von VerMont stützt sich unter der Prämisse der Minimierung der Lifecycle-Kosten konkret auf fünf Lösungsansätze (fehlertolerante Ablaufsteuerung; Online-Diagnose; Offline-Diagnose; modellgestützte Instandsetzung und Assistenzsystem). Durch die fehlertolerante Sensor-/ Zeit-Ablaufsteuerung wird ein fehlendes Sensorsignal als Weiterschaltbedingung dann toleriert, wenn keine Gefährdung für Anlage, Produkt oder Bediener drohen, so dass Reparaturen in die Produktionspausen verschoben werden können. Auch die Methoden der Offline- und Online-Diagnose ermöglicht durch aufwändige Analysen gesammelter Produkt-, Anlagen- und Prozessdaten die langfristige Maschinen- und Prozessverbesserung. Weitere Ansätze unterstützen die Minimierung der Reparaturzeit einerseits durch eine echtzeitnahe, mehrkriterielle Auswertung von Sensorsignalen zur Prognose von Ausfällen mit schwerwiegenden Folgen und andererseits durch optimale Unterstützung des Personals bei der Erkennung, Lokalisation und Behebung von Fehlern mit Hilfe einer Modellgestützten Instandsetzung und eines Assistenzsystems.

In dieser Arbeit wird die Entwicklung und Charakterisierung eines Wellenfrontmesssystems für Gleitsichtbrillengläser beschrieben. Es ermöglicht eine quantitative Messung der Wellenfront bis zu 65 mm Durchmesser mit einer lateralen Auflösung von besser als die erforderlichen 1mm für die Inline-Qualitätskontrolle in der Produktion. Das realisierte Low-Cost System ist für Wellenfrontsteigungen mit einer sphärischen Abweichung von ± 2 Grad konzipiert und eröffnet eine flexible funktionale Prüfung von optischen Systemen und Freiformoptiken.

Mit dem Wandel vom industriellen Kapitalismus zur Wissensgesellschaft haben immaterielle Ressourcen in den letzten Jahrzehnten stark an Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen gewonnen. Um dem hohen realwirtschaftlichen Einfluss dieser so genannten Intangibles auch im Rahmen der finanziellen Berichterstattung von Unternehmen gerecht zu werden, bedarf es entsprechender Bilanzierungs- und Bewertungsmethoden. Gemäß den International Financial Reporting Standards (IFRS) gilt für bestimmte Kategorien von immateriellen Vermögenswerten – sofern im Einzelfall die Aktivierungskriterien nach IFRS hinreichend erfüllt werden – ein Bilanzierungsgebot. Hierunter fallen auch die technologiebasierten immateriellen Vermögenswerte. Ihnen kommt insbesondere aus der Sicht von forschungs- und entwicklungsintensiven Unternehmen eine herausragende Bedeutung zu. Mit den derzeit vorliegenden Richtlinien und Wertmaßstäben geben die IFRS den Unternehmen jedoch nur allgemeine Empfehlungen mit weitgehendem Interpretationsspielraum an die Hand, wie sie den Wert ihrer selbstentwickelten Technologien zu ermitteln haben. Daher fühlen sich gerade die kleinen und mittelständischen Firmen der Aufgabe der selbstständigen Bewertung ihrer Technologien nach IFRS nicht gewachsen und müssen deshalb häufig von der Bilanzierung solcher Vermögenswerte absehen. Leistungsfähige Technologieunternehmen werden hiermit um die Möglichkeit gebracht, ihre Eigenkapitalbasis um den Wert ihrer Entwicklungsleistungen zu erweitern und sich somit in eine bessere Position auf den Kapital- und Finanzmärkten zu bringen. Vor dem Hintergrund wird in diesem Buch eine Bewertungsmethodik vorgestellt, die den vorhandenen Interpretationsspielraum bei der Werthaltigkeitsprüfung (Impairment Test) von Technologien durch eine konkrete Vorgehensweise ersetzt. Unternehmen sollen hierdurch in die Lage versetzt werden, ihre selbstentwickelten Technologien eigenständig zu bewerten und in ihrer Jahresabschlussbilanz zu aktivieren.

In dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Vorhersagemodells für den Verschleiß der Werkzeugecke beim Fräsen von Tellerrädern beschrieben. Die Untersuchungen zei-gen, dass die Werkzeugecke bei Prozessen mit Mehrflankenspanbildung der am höchsten Belastete Bereich des Werkzeugs ist und somit standmengenbestimmend ist. Das Vorhersagemodell ist aus den Ergebnissen von Grundlagenuntersuchungen sowohl der mechanischen und thermischen Belastung der Werkzeuge als auch der Auswirkung bestimmter Belastungszustände auf den Werkzeugverschleiß gebildet.

Virtuelle Testbeds sind Software-Umgebungen zur multidisziplinären Entwicklung komplexer Systeme. Diese sollen physikalische Prototypen nicht nur weitgehend ersetzen, sondern erlauben auch die Extrapolation auf Entwicklungsvorhaben, für die ein physikalischer Prototyp nur schwer oder unter hohen Kosten realisierbar ist. Ausschlaggebend für die Effektivität dieses Ansatzes ist eine allgemeine Struktur zur domänenübergreifenden Modellierung und Simulation von Prozessen, Komponenten und Systemen.

In dieser Arbeit wird eine Methodik zur systematischen Entwicklung hybrider Ferti-gungstechnologien vorgestellt. Mithilfe dieser Methodik werden Grenzen von Ferti-gungsprozessen analysiert und technologieübergreifende Lösungsansätze zur Überwindung dieser Grenzen hergeleitet. Im Folgenden unterstützt die Methodik bei der Ausgestaltung und Bewertung neuer hybrider Prozesslösungen. Mit dem Fokus auf sprunghafte Weiterentwicklungen von Fertigungsprozessen stellt diese Arbeit eine Ergänzung der Methodiklandschaft zur Entwicklung technischer Systeme dar.