Als Produktionsanlauf wird die Phase bezeichnet, in der ein vormals im Planungsstadium befindliches Produktionskonzept in den Serienbetrieb übergeht. Diese Phase bildet für produzierende Unternehmen im Seriengeschäft eine Schlüsselstelle im Lebenszyklus eines Produk-tionssystems, da Gewinne, die im Anlauf durch eine verspätete Markteinführung der Produkte entgangen sind, später nicht mehr erwirtschaftet werden und Kunden in der frühen Phase der Markteinführung wesentlich preisbereiter sind. Die Bewältigung dieser strategisch und wirtschaftlich bedeutenden Phase wird jedoch durch den komplexen Charakter des Produktionsanlaufs und der damit einhergehenden Instabilität des Produktionssystems erschwert. Denn während des Anlaufs werden alle Gestaltungsobjekte des Systems sowie die entsprechenden Fachdisziplinen erstmalig zueinander in Beziehung gesetzt. Die Komplexität liegt daher in der starken gegenseitigen Beeinflussung dieser Objekte und in der dynamischen Entwicklung des noch unreifen Produktionssystems begründet. Dieser Umstand führt zu einem instabilen Verhalten des Systems und verhindert die Einhaltung der Ziele im Anlauf. Die Montage als letzte Stufe im Produkterstellungsprozess muss dabei wie kein anderer Bereich die Komplexität und Instabilität der Anlaufphase bewältigen. Unternehmen verwenden zu diesem Zweck bereits teilweise Methoden und Werkzeuge, um auf die Instabilität während des Anlaufs reagieren zu können, jedoch mangelt es nach wie vor an einer Anlaufstrategie, die die Implementierung eines Montagesystems in Abhängigkeit seiner individuellen Komplexität gestaltet und abhängig vom Systemverhalten während des Anlaufs steuert. Die vorliegende Arbeit greift diese Problematik auf und es wird eine Methodik entwickelt, um den Anlauf von Montagesystemen unter Berücksichtigung der systemspezifischen Komplexität zu stabilisieren und die Anlaufeffizienz und -effektivität nachhaltig zu steigern. Im Zentrum steht dabei der Ansatz, die Anlaufphase des Montagesystems als Migration aufzufassen, in der das Montagesystem evolutionär aufgebaut und kontinuierlich weiterentwickelt wird. Um diese Migration systematisch zu gestalten, werden in der Arbeit nicht nur Modelle entwickelt, um die Komplexität und Instabilität eines Montagesystems zu beschreiben, sondern auch um in Abhängigkeit der Systemkomplexität die Neigung zum instabilen Verhalten bereits in der Planung zu antizipieren. Darauf basierend werden Migrationsmaßnahmen vorgestellt, die dem Anlaufmanager ermöglichen, die Komplexität des Montagesystems während des Anlaufs gezielt zu beeinflussen und somit den Anlauf effektiv und effizient durchzuführen.

ihrer Fertigungsprozesse resultieren u. a. in einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit der eingesetzten Werkzeugmaschinen. Ein wesentlicher Entwicklungsschwerpunkt ist die Lagerung von HSC- und HPC-Werkzeugmaschinenhauptspindeln. Die vorwiegend eingesetzten hochgenauen Schrägkugellager weisen unter Einwirkung von Zentrifugalkräften, Betriebslasten und thermischen Effekten eine extreme Varianz der internen Kontakt-, Belastungs- und Abwälzbedingungen auf. Die Folge sind z. B. abfallende Steifigkeitskennwerte und steigende Oberflächenpressungen im Außenringwälzkontakt. Des Weiteren verschärft Mischreibung im Wälzkontakt beim Hoch- bzw. Herunterfahren der Spindel sowie auch bei hohen Drehzahlen die Anforderungen an die Spindellager. Der vorliegende Beitrag beschreibt Arbeiten zur Erweiterung des Leistungsbereiches von Spindellagern, die auf neuartigen Kinematikkonzepten unter Berücksichtigung von explizit für das Spindellager entwickelten PVD-Beschichtungen zur Erhöhung der Ausfallsicherheit und zur Reduzierung des Verschleißes basieren. Die neuen Lagertypen weisen drehzahlunabhängige Steifigkeitskennwerte sowie eine optimierte Lastverteilung auf. PVD-Beschichtungen ermöglichen eine drastische Verbesserung der Notlaufeigenschaften der Spindellager bis hin zum schmierstoff- und verschleißfreien Betrieb bei höchsten Drehzahlen. ONLINE BESTELLEN: www.apprimus-verlag.de Bei Online-Bestellung höherer Rabatt für BUCHHÄNDLER!

Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit werden an Produktionssysteme ständig höhere Anforderungen gestellt. Damit einher geht eine steigende Komplexität der Maschinen und Anlagen, wobei die Sicherstellung einer zuverlässigen Funktion des Gesamtsystems immer wichtiger und anspruchsvoller wird. Neben den reinen Investitionskosten spielen zunehmend die Kosten in der Betriebsphase eine wichtige Rolle; diese werden erheblich vom Aufwand zur Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Systeme bestimmt. Mit dem Ziel die Forschung und Entwicklung zur Verbesserung der Verfügbarkeit zu unterstützen, wurde innerhalb des Verbundprojekts VeraPro ein ganzheitliches Konzept entwickelt und umgesetzt, das einem verbesserten Management der Verfügbarkeit dient. Der Begriff „ganzheitliches Verfügbarkeitsmanagement“ weist auf eine erweiternde Sichtweise hin. Die Verfügbarkeit muss als Aufgabe verschiedener Kompetenzpartner betrachtet werden, um ein erfolgreiches Management umzusetzen. Damit ist nicht nur die Gestaltung der internen Wartungs-/Instandhaltungsprozesse entscheidend, sondern auch ein erfolgreiches Zusammenwirken von Herstellern und Betreibern sowie Sensorherstellern und Dienstleistern, die ihr Expertenwissen für ein gemeinsames Ziel einsetzen. Im Kernaspekt wurde ein anpassungsfähiges Zustandsinformationssystem konzipiert, dass durch eine Regelbasis immer wieder mit neuen Erkenntnissen erweitert werden kann; neben der technischen Verfügbarkeit wird dabei auch die organisatorische Verfügbarkeit mit in die Zustandsbewertung einbezogen. Für ein verbessertes Management der Verfügbarkeit setzt sich der Lösungsansatz somit zusammen aus einer durchgängigen, prozessbegleitenden Erfassung von Maschinen-, Betriebs- und Prozessdaten zur zeitnahen Reaktion auf aktuelle Betriebszustände. Während der Laufzeit des Projekts wurden Tools entwickelt und in das VeraPro-System integriert, die zum einen eine Zusammenführung heterogener Daten auf eine homogene Systemplattform ermöglichen und zum anderen Möglichkeiten schaffen, die verfügbarkeitsrelevanten Daten für eine bessere Zustandserfassung und -bewertung mittels Regeln zu verknüpfen. Die Validierung des VeraPro-Systems erfolgte prototypenhaft an zwei unterschiedlichen Produktionssystemen. Dabei wurden Tools entwickelt, die sowohl für eine verkettete Schweißanalage als auch für eine hochkomplexe Einzelbearbeitungsmaschine angepasst wurden. Es werden die Teilentwicklungen und Umsetzungen der Komponenten des VeraPro-Systems vorgestellt und fügen sich somit zu einem ganzheitlichen regelbasierten Verfügbarkeitsmanagement zusammen.

Die Bedeutung einer hohen logistischen Leistungsfähigkeit eines Produktionssystems zur verbesserten Zielerreichung nimmt aufgrund der steigenden Anforderungen bezogen auf Lieferzeiten und Liefertermintreue stetig zu. Mit dem Ziel, einen Beitrag zur Auflösung des Zielkonfliktes zwischen einer Plan- und Wertorientierung in der Produktionssteuerung zu leisten, wird erarbeitet, wie sich die Auftragsfreigabe wertstromorientiert unter Berücksichtigung dynamischer Engpässe gestalten lässt.

Unternehmen der deutschen Investitionsgüterindustrie stehen aufgrund stagnierender Märkte und steigenden internationalen Wettbewerbs vor der Herausforderung, sich gegenüber der Konkurrenz durch das Angebot einzigartiger Leistungen zu differenzieren. Die Integration von Dienstleistungen in das Angebot bietet dabei eine große Chance, da sich die Sachgüter im Wettbewerb hinsichtlich ihrer technischen Leistungsfähigkeit kaum unterscheiden lassen.

Die technische Auftragsabwicklung im Werkzeugbau ist aufgrund der hohen Varianz der kundenindividuell gefertigten Werkzeuge sowie der besonderen Einbindung in die Wertschöpfungskette zwischen Produktentwicklung und Teileproduktion durch komplexe Abläufe und hohen Abstimmungsaufwand gekennzeichnet. Der Einsatz klassischer Methoden zur Prozessverbesserung ist ein erster Ansatz, um die Effektivität und Effizienz der Abläufe zu steigern. In der Praxis ist allerdings immer wieder zu beobachten, dass das Potenzial dieser Methoden durch das unkalkulierbare Verhalten der beteiligten Mitarbeiter nur selten vollständig ausgeschöpft werden kann. Grund hierfür ist insbesondere die unzureichende Berücksichtigung sozialer Konflikte zwischen einzelnen Mitarbeitern, die dazu führen können, dass der Ablauf der technischen Auftragsabwicklung erheblich gestört wird. Um soziale Konflikte in der technischen Auftragsabwicklung beseitigen zu können, ist neben der heute üblichen mechanistisch-deterministischen Perspektive bei der Prozessverbesserung auch die Berücksichtigung der sozialpsychologischen Perspektive der Mitarbeiter erforderlich. Zwischen diesen beiden Perspektiven bestehen vielfältige Wechselwirkungen, so dass vermeintlich technische Konflikte durchaus auf einen sozialen Konflikt zurückzuführen sein können und umgekehrt auch soziale Konflikte ihre Ursache in technischen Konflikten haben können. Um eine nachhaltige Konfliktlösung sicherstellen zu können, müssen folglich nicht nur die Symptome einer Konfliktsituation beseitigt, sondern auch ihre Ursachen abgestellt werden. In der Arbeit wird eine Methodik entwickelt, die ein ganzheitliches, systematisches Konfliktmanagement in der technischen Auftragsabwicklung im Werkzeugbau ermöglicht. Damit steht den Mitarbeitern ein Instrument zur Verfügung, mit dem sie selbstständig Konfliktsituationen erkennen können, diese gemeinsam mit den beteiligten Mitarbeitern analysieren und schließlich nachhaltig lösen können. Die Anwendung der Methodik leistet damit einen Beitrag zur Steigerung von Effektivität und Effizienz der technischen Auftragsabwicklung und ermöglicht es, die Kosten im Werkzeugbau zu senken, die Durchlaufzeiten zu verkürzen und die Termintreue zu verbessern. Darüber hinaus wird durch den Abbau von Konflikten im Unternehmen die Zufriedenheit der Mitarbeiter und damit auch ihre Motivation gesteigert.

Der Erwerb und die Weiterentwicklung technologischen Wissens stellen für produzierende Unternehmen die Grundlage zur Sicherstellung einer nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit dar. Hieraus resultieren für das Technologiemanagement komplexe Entscheidungssituationen, zu deren Bewältigung durch die Technologiefrüherkennung eine transparente Informationsbasis bereitzustellen ist. Als notwendige Bedingung hierfür wird die systematische Ausgestaltung eines Beziehungsnetzwerks zwischen dem Unternehmen und seinem jeweiligen Umfeld in Form eines Netzwerks zur Technologiefrüherkennung identifiziert. Aktuell liegen in Forschung und Praxis große Defizite im Aufbau solcher Netzwerke vor, wodurch die Netzwerkgestaltung meist zufallsbestimmt ist. Daher ist eine Methodik erforderlich, die Unternehmen eine bedarfsgerechte Ausgestaltung von Netzwerken zur Technologiefrüherkennung und damit einen frühzeitigen und systematischen Zugang zu wettbewerbsrelevantem Wissen ermöglicht. Im Informationsanforderungsmodell werden zunächst die für die Technologiefrüherkennung entscheidenden zweck- und qualitätsbestimmten Informationsziele erarbeitet. Unter Rückgriff auf etablierte Reifegradmodelle und der Berücksichtigung unternehmens- und fallspezifischer Kontingenzen wird die Erfüllung dieser Ziele quantitativ durch Nutzenfunktionen beschrieben. Das Informationsquellenmodell stellt eine Metrik bereit, die es erlaubt, den Beitrag individueller Informationsquellen als den konstituierenden Elementen des Netzwerks zur Technologiefrüherkennung zur Erfüllung einzelner Informationsziele zu bestimmen. Das Modell liefert ferner eine praxisnahe Beschreibung derjenigen Informationsquellenarten, die sich grundsätzlich in die Technologiefrüherkennung integrieren lassen. Schließlich werden die mit der Einbindung bestimmter Informationsquellen in das Netzwerk zur Technologiefrüherkennung verbundenen Kosten ermittelt. Das Netzwerkgestaltungsmodell führt die entwickelten Modelle zusammen. Hierin wird eine Zielfunktion begründet und validiert, die als Optimierungsgröße eine maximale Nutzenerreichung durch die Einbindung spezifischer Informationsquellen nach Art und Anzahl in das Netzwerk zur Technologiefrüherkennung unter Berücksichtigung finanzieller Restriktionen ermöglicht. Es wird gezeigt, dass diese Zielfunktion eine eindeutige Lösung in Form einer bestimmten Netzwerkkonfiguration besitzt. Die Validierung der Methodik in der Praxis erfolgt anhand eines industriellen Fallbeispiels.

The design of multi-axis machining today is characterized by time-consuming correction loops. By using the simulation model introduced in this research, machining processes can be designed by reducing the tool load along the multi-axis toolpath. This can significantly increase the tool life of the milling cutters, which results in increased process robustness and efficiency, thereby reducing used resources. This leads to a significant increase in process safety and efficiency in process design.