Die Übertragung des unternehmenseigenen Produktionssystems an ausländische Produktionsstandorte stellt sich für deutsche Unternehmen als Herausforderung dar. Kulturelle Unterschiede in den Zielländern verhindern die erfolgreiche Umsetzung des Produktionssystems. Die vorliegende Dissertation greift diese Problematik auf und verfolgt die Zielsetzung, ein Gestaltungsmodell für die standortspezifische Anpassung von Produktionssystemen unter Berücksichtigung kultureller Einflüsse zu entwickeln.

Die Vielzahl an unterschiedlichsten Kundenanforderungen führt im Werkzeugbau zu einem sehr variantenreichen Produktspektrum. Die vorhandenen Betriebsmittel und Technologien müssen aufgrund der Unikat- oder Kleinstserienfertigung flexibel für verschiedene Fertigungsaufträge eingesetzt werden. Aus den häufigen Auftragswechseln resultiert ein großer Anteil unproduktiver Zeiten an der Auftragsdurchlaufzeit, zum Beispiel durch Liege-, Such-, Rüst- und Nebenzeiten. Die hohe Varianz bedingt zudem sehr komplexe, sich kreuzende Fertigungsflüsse und führt zu einer intransparenten Werkzeugfertigung. In Verbindung mit häufigen Umpriorisierungen ergeben sich nur eingeschränkt prognostizierbare Fertigungsdurchläufe der Werkzeuge. Die Defizite in der Planung müssen durch intensive Steuerungsaktivitäten ausgeglichen werden. Auf den ersten Blick erscheint es daher zunächst unmöglich, die mechanische Fertigung im Werkzeugbau synchronisieren und in einen festen Takt „pressen“ zu wollen. Die vorliegende Arbeit zeigt jedoch auf, wie eine getaktete Fertigung im Werkzeugbau erfolgreich implementiert werden kann. Der Autor hat die von ihm entwickelte Methodik zur Gestaltung und Auftragseinplanung einer getakteten Fertigung im Werkzeugbau in drei Praxisbeispielen erfolgreich angewendet. Diese Praxisbeispiele belegen, dass sich durch eine getaktete Fertigung die Durchlaufzeiten der Werkzeugkomponenten durch die Fertigung drastisch reduzieren lassen. Durch die hohe Planbarkeit des Fertigungsfortschritts im Taktrhythmus kann zudem die Termintreue gegenüber den Kunden deutlich gesteigert werden. Die getaktete Fertigung zeichnet sich zudem durch eine hohe Transparenz aus, so dass der bisher übliche und notwendige hohe Nachverfolgungs- und Steuerungsaufwand einzelner Werkzeugkomponenten fast vollständig entfällt. Die entwickelte Methodik gliedert sich dabei in zwei Bestandteile auf: Im ersten Teil wird beschrieben, wie das entwickelte Taktfertigungskonzept individuell auf die Rahmenbedingungen und das jeweilige Produktspektrum von verschiedenen Werkzeugbaubetrieben angepasst werden kann. Nur eine solche individuelle Anpassung ermöglicht eine universelle Anwendbarkeit sowie eine hohe Produktivität. Im zweiten Teil der Methodik wird ein mathematischer Algorithmus vorgestellt, der eine optimale Einplanung der Fertigungsaufträge in die Taktfertigung ermöglicht und somit zu einer deutlichen Erleichterung der täglichen Arbeit in der Auftragsvorbereitung beiträgt.

Die stetige Erhöhung der Leistungsdichte von Zahnradgetrieben erfordert innovative Konzepte zur Steigerung der Verzahnungstragfähigkeit. PVD-Beschichtung von Zahnflankenkontakten kann eine Konstellation herbeiführen, die eine hohe Belastbarkeit des Substratwerkstoffes mit optimalen Verschleißeigenschaften der Oberfläche kombiniert und somit eine funktionsgerechte Anpassung der Bauteileigenschaften unter Wälzbeanspruchung ermöglicht. Die vorliegende Arbeit zeigt durch systematische, praktische und theoretische Untersuchungen die Wechselwirkungen zwischen den tribologischen Einflussgrößen Grundkörper, Schmierstoff und Oberfläche eines PVD-beschichteten Zahnflankenkontaktes auf. Im weiteren Schritt werden diese Wechselwirkungen auf das Tragfähigkeits- und Verschleißverhalten hochbelasteter Zahnflanken reflektiert. So beispielsweise zeigt sich bei Betrachtung der PVD-beschichteten Grundkörper unter Wälzbeanspruchung, dass sowohl der Verschleiß als auch die Oberflächenermüdung durch die PVD-Beschichtung der kontaktierenden Zahnflanken signifikant reduziert werden kann. Hierbei muss jedoch der Einfluss des PVD-Beschichtungsprozesses auf die Werkstoffeigenschaften einsatzgehärteter Substrate beachtet werden. Die Substratrauheit beeinflusst das Verschleißverhalten der PVD-Beschichtung unter Wälzbeanspruchung ebenfalls. Die hohe Duktilität der amorphen, metallhaltigen Kohlenwasserstoff-Schichtsysteme (a-C:H:Me), die als Basissysteme in der vorliegenden Arbeit dienen, wirkt sich hier positiv aus. Die Untersuchungen zur Wechselwirkung PVD-beschichteten Oberflächen mit dem Getriebeschmierstoff zeigen, dass PVD-Beschichtungen sowohl das Temperatur- als auch das Schmierfilmbildungsverhalten im Wälzkontakt positiv beeinflussen können. Ebenfalls die Rolle der Schmierstoffadditive zum Schutz der Zahnflanken vor Verschleiß wird bei PVD-beschichteten Oberflächen hinterfragt. Abschließend wird am praktischen Beispiel einer Automobil-Serienverzahnung die Leistungsfähigkeit PVD-beschichteter Zahnflankenkontakte eindrucksvoll demonstriert. Gleichzeitig wird die verfahrensspezifische Schichtdickenverteilung über die Zahnflankenhöhe am Beispiel einer Industrieverzahnung diskutiert und Verbesserungspotential abgeleitet.

Effective precision manufacturing technologies are required to compete on an evolving market for optical glass lens systems. Today, the state of the art grinding and polishing technologies for single point contact kinematics lack efficiency. In other words, the technological process gap between grinding in brittle fracture mode and polishing in ductile material removal mode is too large. Electrolytic in-process dressing (ELID) grinding is such a technology that can close this gap. This technology enables the usage of fine grit sized grinding wheels that make ductile material removal possible. So far this technology is only used for flat and simple spherical shaped workpiece geometries due to its unknown electrolytic and mechanical wear behavior. Within this work, a grinding wheel wear model is developed and applied to the single point contact kinematics, which enables the production of free-form and aspherical shaped workpiece geometries.

Die effiziente Fertigung kundenindividueller Produkte mit geringen Losgrößen stellt hohe Anforderungen an die Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen. Unterschiedliche Maschinentypen mit verschiedenen Kinematiken erfordern ebenso flexible und konfigurierbare Steuerungen wie die wachsenden Anforderungen an den Bearbeitungsprozess hinsichtlich Werkstückgeometrie, Oberflächenqualität und Bearbeitungszeit. Aus diesem Grund benötigen die Hersteller von numerischen Steuerungen neue Konzepte zur effizienten Entwicklung und Wartung der Steuerungssoftware. Deshalb wird im Rahmen dieser Arbeit der komponentenbasierte Ansatz für die Entwicklung von numerischen Steuerungssystemen erschlossen und validiert. Eine komponentenbasierte Software-Systemplattform dient dabei als Basis für das Erstellen von marktfähigen Produkten durch Zusammensetzen und Konfigurieren von einmal entwickelten Softwarekomponenten nach dem Baukastenprinzip. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen zur Modularisierung der Steuerungssoftware werden sämtliche Abhängigkeiten eines Software-Moduls zur restlichen Software über einen definierten Mechanismus des Komponentenmodells abgebildet. Dies ermöglicht unter anderem eine Verringerung des Integrations- und Konfigurationsaufwands im Vergleich zu rein objektorientierten oder den bisher in diesem Bereich eingesetzten modularen Ansätzen. Zur Führung der Entwicklung auf Basis der komponentenbasierten Systemplattform wird ein komponentenbasierter Entwicklungsprozess hergeleitet, der dabei die besonderen Anforderungen der Steuerungstechnik berücksichtigt. Auch die für den praxisorientierten und effizienten Einsatz des komponentenbasierten Ansatzes notwendigen Methoden und Hilfswerkzeuge werden konzeptionell erarbeitet und in Form der integrierten Entwicklungsumgebung für komponentenbasierte Steuerungssysteme DEDiCoS prototypisch realisiert. Sowohl die Systemplattform als auch der komponentenbasierte Entwicklungsprozess und die integrierte Entwicklungsumgebung DEDiCoS werden durch verschiedene Testsysteme sowie durch die Entwicklung einer für die Steuerungstechnik typischen Beispielanwendung validiert. Mit der Beispielanwendung wurde ein einfaches Steuerungssystem mit Hilfe von DEDiCoS entwickelt, welches die manuelle Steuerung der Achsen einer realen Modellmaschine ermöglicht. Abschließend setzt sich diese Arbeit kritisch mit den erreichten Resultaten auseinander und gibt einen Ausblick auf deren Einsatzpotenziale.

Unternehmen erweitern ihr Dienstleistungsangebot meist unsystematisch, sodass die Vielfalt im Angebot unüberschaubar wird und auch zu einem Anstieg der unternehmensinternen Komplexität führt. Das zentrale Ziel der Dissertation besteht darin, ein Verfahren im Sinne einer Heuristik zu entwickeln, welches die zusätzlichen Kosten aufgrund von Vielfalt und Komplexität – die Komplexitätskosten – wirtschaftlich und dennoch mit hoher Genauigkeit ermitteln kann.

Wir leben im Synchronland Deutschland. Das heißt, egal aus welchem Ursprungsland ein Film stammt, die Filmfiguren auf der Leinwand oder auf dem Bildschirm sprechen deutsch. Diese Tatsache wurde für die vorliegende Untersuchung zur Beschreibung von Stimmklängen genutzt. Innerhalb der deutschen Synchronisation werden bestimmte Rollentypen mit für sie markanten Stimmtypen besetzt. Diese Tatsache für die Erforschung und Beschreibung von stimmlich-sprecherischen Höreindrücken zu nutzen, ist ein bisher relativ unberührtes Untersuchungsfeld.

Die vorliegende Arbeit behandelt die Integration von Überwachungs- und Diagnosefunktionen in die Maschinensteuerung unter Berücksichtigung steuerungsinterner Informationen. Bevor eine allgemeingültige, steuerungsintegrierte Diagnose auf Basis der digitalen Antriebssignale stattfinden kann, werden Einflüsse auf diese modelliert und berücksichtigt. Auf Basis dieser Ergebnisse werden schließlich für die Prozessstörungen ‚Überlast’ und ‚Werkzeugverschleiß’ Überwachungsmodule erarbeitet. Abschließend werden die vorgestellten Methoden an verschiedenen Werkzeugmaschinen angewandt, die Ergebnisse vorgestellt und auf Funktionalität überprüft sowie kritisch bewertet.