In dieser Arbeit befasst sich der Autor mit dem Einsatz von Festkörpergelenken in parallelkinematischen Manipulatoren zur Erzeugung von hochpräzisen, sechsachsigen Positionierbewegungen. Dabei wird zum einen eine Methodik erarbeitet, die eine Auslegung und Optimierung derartiger Mechanismen in wenigen Schritten ermöglicht. Zum anderen wird speziell für die Montage von optischen Bauteilen ein Mikromanipulator realisiert und an verschiedenen Beispielen aus der Lasertechnik erprobt.

Die Integration von Sachgüter und Dienstleistungen zu hybriden Leistungsbündeln, die dem Kunden Vorteile durch individuelle Konfiguration bieten, versprechen Differenzierungspotenziale und dadurch Wettbewerbsvorteile. Für den Erfolg ist vor allem die strategisch überlegte Herangehensweise zur Konfiguration von Produkten und Services, die Ausrichtung der Aufbau- und Ablauforganisation hierauf und die Kompetenz des Personals, hybride Leistungen in Interaktion mit dem Kunden anzubieten. Im Forschungsprojekt HyPro erarbeiteten das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und der Lehrstuhl für Dienstleistungsmanagement und Handel (DMH) gemeinsam mit industriellen Pilotanwendern eine Systematik zur strategischen Ausrichtung zum Produkt-Service- Anbieter. Zunächst werden Kunden- und Anbietervorteile ermittelt, welche im Rahmen der strategischen Veränderung zu Wettbewerbsvorteilen auf- und ausgebaut werden. Daran anknüpfend werden geeignete Prozess- und Organisationsformen aufgezeigt sowie Führungsinstrumente, die den Veränderungsprozess unterstützen. Schließlich erfolgt die Identifikation von Leistungsbeiträgen und Kompetenzen des Kontaktpersonals (Lösungskompetenz), die der interaktiven Wertschöpfung gerecht werden. Die gesammelten Erkenntnisse sind Bestandteil dieses Abschlussberichts und sind in einem anwenderfreundlichen Leitfaden auf CD in Form von Methodensteckbriefen aufbereitet, darunter: - Methoden zur Analyse von Kundenanforderungen - Quick-Checks zur Aufdeckung von Anbietervorteilen - Bewertungstool zur Identifizierung von Wettbewerbsvorteilen - Selbstbewertungsinstrument zur Diagnose der individuellen Servicestrategie - Handlungsempfehlungen zur Organisationsgestaltung - Methodensteckbriefe zur Prozess- und Strukturoptimierung - Bewertungstool zur Diagnose der individuellen Lösungskompetenz - Solution Orientation Scorecard zur Verankerung der Lösungskompetenz - Internes Marketing Konzept zur Steigerung der Lösungskompetenz

Standardisierung ist ein fundamentaler Bestandteil beider industrieller Paradigmenwechsel des 20ten Jahrhunderts. So ist eine abgestimmte Standardisierung von Produkt und Produktion sowohl für die Einführung der industriellen Massenproduktion als auch von Lean Production grundlegende Voraussetzung. Für die gezielte Planung geeigneter Standardisierungsgrade, also eines sinnvollen Maßes von Produkt- und Produktionskomplexität, fehlen Wissenschaft und Praxis jedoch bis heute geeignete Werkzeuge. Der Grund hierfür liegt in den vielschichtigen Abhängigkeiten zwischen Produkt- und Produktionskomplexität.

Qualität ist für deutsche Unternehmen eines der entscheidenden Differenzierungskriterien im globalen Wettbewerb. Sie umfasst funktionale Sicherheit und Fehlerfreiheit ebenso wie die subjektive Kundenwahrnehmung, welche maßgeblich durch die Verarbeitung, Materialauswahl und das Markenimage beeinflusst wird. Verkürzte Entwicklungszyklen sowie technische und gesellschaftliche Komplexitätstreiber erhöhen erkennbar den Druck auf produzierende Unternehmen. Der Bedarf nach standardisierten und methodisch abgesicherten Prozessen bei kundenspezifischeren Produkten ist dabei Herausforderung und Chance zugleich: Wer die Kundenbedürfnisse in der gesamten Produktentstehung beherrscht und Risiken minimiert, kann erfolgreich im Wettbewerb agieren. Um Lösungswege und Best Practices im Umgang mit den beschriebenen Herausforderungen aufzuzeigen, adressiert das 17. Business Forum Qualität daher den Themenschwerpunkt „Produktqualität ganzheitlich gestalten und absichern“. In zwei Fachforen stellen hochkarätige Referenten aus der Industrie neue Ansätze, Methoden und Erfahrungen zur Erreichung der Qualitätsziele durch kundengerechte Realisierung und wertorientierte Absicherung von Produkten vor. Im Mittelpunkt stehen der persönliche Austausch und die Diskussion zwischen Referenten, Teilnehmern und Wissenschaftlern. Die Veranstaltung adressiert die industrielle Wertschöpfungskette und wendet sich an Fach- und Führungskräfte aus den Bereichen Entwicklung, Produktion, Einkauf, Controlling, Strategieentwicklung und Qualitätsmanagement.

Anlagenstörungen und Bedienfehler in der Wärmebehandlung führen zu Fehleinstellungen von Prozessparametern und damit zu kostenintensiven Qualitätsabweichungen. Die bis dato implizite Stördiagnosemethodik zur Behebung dieser Fehleinstellungen wurde als wissensbasiertes Stördiagnosesystem für den Bereich der Gas- und Niederdruckaufkohlung modelliert, anhand empirischer Untersuchungen ergänzt und mittels eines Auswertealgorithmus optimiert. Die Vorgehensweise wird in dieser Arbeit vorgestellt.

Das Fertigwälzfräsen von Verzahnungen erfordert eine große Dichte an Hüllschnitten auf den Zahnflanken. Um diese unter den Aspekten der Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen, ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit bei möglichst großer Werkzeugstandlänge erforderlich. Neben der Schnittgeschwindigkeit und der Verzahnungsgeometrie wird der Zerspanprozess von der Aufmaßgeometrie und der geometrischen Prozessauslegung beeinflusst. Hieraus ergeben sich mögliche Stellgrößen für eine Prozessoptimierung, deren Einflüsse auf den Zerspanprozess bislang jedoch nur unzureichend bekannt sind. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Verifikation einer Methode zur Vorhersage des Standzeitverhaltens und Prozessergebnisses für das Fertigwälzfräsen anhand der auftretenden Spanungsgeometrien. Durch diese Methode soll eine Optimierung der Werkzeug- und Prozessauslegung ohne Durchführung von Zerspanversuchen für den konkreten Anwendungsfall ermöglicht werden. Zur Umsetzung des Ziels wird vom Fertigwälzfräsen abstrahiert und die Bildung typischer Spanungsgeometrien in einem Analogieversuch analysiert. Das hier ermittelte Verschleißverhalten wird modelliert, auf das Fertigwälzfräsen zurückgeführt und hier verifiziert. Abschließend wird das für das Fertigwälzfräsen typische Verschleißverhalten optimiert.

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau weitet zur Sicherung und Generierung von Umsatzwachstum sein Produktangebot weiter aus. Die Technologie- und Komplexitätsaffinität der Unternehmen geht dabei traditionell zu Lasten leistungsfähiger Prozesse und schwächt die Umsatzrenditen. Für profitables Wachstum müssen die Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus daher den Zielkonflikt zwischen individuellem Leistungsangebot (Flexibilität) und exzellenten, leistungsfähigen Prozessen (Produktivität) auflösen. Der Lean Production-Ansatz erfüllt grundsätzlich den Anspruch zur Auflösung des Zielkonflikts. Durch ihn konnte in der industriellen Massenproduktion das traditionelle Produktivität-Flexibilität-Dilemma überwunden und die gegenseitigen Abhängigkeiten von Zeit, Qualität und Kosten verkleinert werden. Trotz ähnlicher Forderungen nach maximaler Flexibilität und „one piece flow“ erfolgt die Umsetzung in der kundenindividuellen Kleinserienproduktion des Maschinen- und Anlagenbaus jedoch nur zögerlich. Begründet ist dies in der schwierigen Übertragung der für die variantenreiche Großserie entwickelten Methoden und Prinzipien, die für deutlich höhere Stückzahlen und eine geringere Variabilität ausgelegt sind. In der Arbeit wird ein wertorientiertes Gestaltungsmodell für die kundenindividuelle Kleinserienproduktion des Maschinen- und Anlagenbaus nach den Prinzipien des Lean Thinking entwickelt. Hierzu werden die zwei Perspektiven auf den Wertbegriff, Schaffung eines Mehrwertes für den Kunden durch die Erfüllung kundenindividueller Wünsche und Bewahrung beziehungsweise Steigerung des Unternehmenswertes aus Unternehmersicht, zusammengeführt. Die Berücksichtigung beider Perspektiven auf den Wertbegriff ermöglicht die systematische Neuinterpretation der Lean Thinking-Prinzipien Wert, Wertstrom, Fluss, Pull und Perfektion. Darauf aufbauend werden dann Methoden und Werkzeuge für die Umsetzung in der kundenindividuellen Kleinserienproduktion entwickelt. Die Ausführungen werden durch empirische Untersuchungen belegt und an zahlreichen Praxisbeispielen erläutert.

Die kryogene Prozesskühlung ist eine Kühlschmierstrategie, die über großes technologisches und wirtschaftliches Potenzial verfügt, jedoch in der Industrie nur sehr begrenzt zum Einsatz kommt. Dies kann auf fehlendes systematisches Wissen zurückgeführt werden, wie effiziente und leistungsfähige Einstellparameter der kryogenen Prozesskühlung gewählt werden müssen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Gestaltungsmodell zu entwickeln, welches in der Lage ist, dies zu leisten.

Jemanden nicht verstanden zu haben oder selbst nicht verstanden worden zu sein, ist ein alltägliches Phänomen. Verständigungsprobleme sind so alltäglich, dass sie uns manchmal nur in Situationen bewusst werden, in denen wir ihrer Bearbeitung große Aufmerksamkeit schenken müssen. In beruflichen Kontexten können Verständigungsprobleme und ihre Bearbeitung nicht nur einen zusätzlichen Aufwand bedeuten, sondern mit ökonomischen Verlusten einhergehen.

Die Arbeit stellt ein Referenzmodell für ein entscheidungsorientiertes, datenbasiertes Technologie-Roadmapping zur Verfügung, das unternehmensspezifisch adaptiert werden kann. Das Modell beinhaltet ein Referenz-Datenmodell zur Abbildung aller für die Technologieplanung relevanten Informationen sowie Referenzdarstellungen für Technologie-Roadmaps zur Unterstützung der Entscheidungsfindung in allen relevanten Entscheidungssituationen der Technologieplanung.