Das kontinuierliche Wälzschleifen ist eines der produktivsten Verfahren zur Feinbearbeitung von Stirnradverzahnungen. Trotz des weitreichenden industriellen Einsatzes liegen bisher nur begrenzt wissenschaftliche Kenntnisse über das Verfahren vor. Eine Herausforderung stellt die Prozessauslegung dar, die häufig auf Erfahrungswissen des Anwenders basiert. Im Rahmen der Arbeit werden Wirkzusammenhänge aufgezeigt. Der Fokus liegt auf der Vorhersage von Gefügebeeinflussungen der Bauteilrandzone.

In dieser Dissertation wird ein systemdynamisches Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich alternative Kooperationskonzepte ableiten lassen. Die Auswirkungen auf das Servicegeschäft der Kooperationspartner werden erklärt und der Kooperationserfolg wird damit ex ante bewertbar. Ergebnis der Arbeit ist ein ganzheitliches Modell zur Erklärung der Wirkung kooperativer Servicekonzepte, das die unterschiedlichen Perspektiven der Kooperationspartner berücksichtigt. Somit können fundierte Empfehlungen für die Gestaltung von Servicekooperationen ausgesprochen werden.

In den nächsten Jahren werden Gesellschaft und Technologie verstärkt durch tiefgreifende und nachhaltige Veränderungen beeinflusst. Auch die Produktionstechnik bleibt von diesen Veränderungen nicht unberührt. Insbesondere die Megatrends Mobilität, Logistik und Ressourcenverknappung führen zu einem tiefgreifenden Wandel in der Produktionstechnik. Aus diesem Grund stand die Summer School 2011 der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik und des Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“, die vom 31. Juli bis 5. August 2011 an der RWTH Aachen durchgeführt wurde, unter dem Motto: „Megatrends und ihre Auswirkungen auf die Produktionstechnik“. 32 Teilnehmer von WGP-Instituten aus Deutschland erarbeiteten ein Maßnahmenprogramm zur Sicherstellung der Zukunftsfähigkeit der Produktion in Hochlohnländern. Der vorliegende Abschlussbericht fasst die Ergebnisse der Summer School 2011 zusammen. Des Weiteren wird ein Einblick in die Vorträge gegeben, Eindrücke der Summer School werden dargestellt und die Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden vorgestellt.

Die Kernidee dieser Arbeit besteht darin, dass die Unterschiede zwischen einer Standplatzmontage und einer Taktmontage auf die Sozialen Interdependenzstrukturen zurückzuführen sind. Aufbauend auf Lösungskonzepten aus Systemtheorie, Konstruktivismus, Leistungs- und Produktivitätsforschung sowie aus den Lern- und Erfahrungskurven wird in der Arbeit ein Theoriemodell entwickelt. Dieses Modell ermöglicht mithilfe einer Simulation die Vorhersage der Leistungsentwicklung von manuellen Montagesystemen.

Kaltmassivumgeformte Bauteile werden aufgrund ihrer belastungsgünstigen Eigenschaften vor allem in hochbeanspruchten Bereichen von Personen- und Nutzfahrzeugen verbaut. Getrieben durch die Forderungen nach emissionsarmen sowie hoch effizienten Mobilitätskonzepten seitens Politik und Gesellschaft werden dazu in der Automobilindustrie derzeit geeignete Lösungsansätzen entwickelt. Diese Ansätze beinhalten unter anderem die Teil- und Vollelektrifizierung des Antriebsstrangs durch hybride oder vollwertige Elektroantriebe, die weitere Optimierung des konventionellen Antriebsstrangs sowie die Gewichtsreduktion der im Automobil verbauten Einzelkomponenten. Infolge dessen werden durch Kaltmassivumformung hergestellte Bauteile zunehmend aus höherfesten Stählen gefertigt, welche aufgrund ihrer höheren Werkstofffestigkeit eine Reduktion der tragenden Querschnitte und damit auch gleichzeitig eine gewichtsoptimierte Anpassung der Bauteilgeometrie erlauben. Während des umformtechnischen Herstellungsprozesses dieser filigranen Leichtbauteile erfährt der Werkstoff lokal große, plastische Dehnungen, infolge dessen eine irreversible Werkstofftrennung und damit eine Entstehung von Rissen begünstigt werden. Diese Form des Werkstoffversagens ist jedoch aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen, die an hoch belastete Kaltmassivumformbauteile im Automobilbereich gestellt werden, unbedingt zu vermeiden. Um auch risskritische Kaltmassivumformprozesse vor Anlauf der Serienfertigung derart auslegen zu können, dass während der Prozessdurchführung eine irreversible Werkstofftrennung ausgeschlossen werden kann, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein kontinuumsmechanisches Kriterium zur örtlichen, typologischen und zeitlichen Vorhersage von Oberflächenrissen entwickelt. Dazu wurde die Initiierung und das Wachstum von Längs- und Scherrisse als wesentliche Erscheinungsformen von Oberflächenrissen auf mikroskopischer Skala grundlegend untersucht. Die aus diesen experimentellen Beobachtungen gewonnenen Erkenntnisse wurden für beide Arten von Oberflächenrissen zu rissartspezifischen Mikro-Modellen verdichtet. In Erweiterung zum Stand der Erkenntnisse wurden die beiden Mikro-Modelle anschließend zu einem kontinuumsmechanischen Risskriterium zusammengefasst. Abschließend wurde dieses in ein kommerzielles FEM-Programm implementiert und an Kaltmassivumformprozessen unterschiedlicher Komplexität validiert. Dabei konnte wissenschaftlich nachgewiesen werden, dass das entwickelte Kriterium eine Vorhersage des quantitativen Schädigungsausmaßes mit einer Vorhersageungenauigkeit im Zehntelprozentbereich ermöglicht. Ferner wurde der Nachweis erbracht, dass ebenfalls auch der Ort der maximalen Oberflächenschädigung sowie erstmals auch die Schädigungszusammensetzung aus Längs- und Scherrissen mittels des implementierten Kriteriums vorhergesagt werden kann. Damit leistet das entwickelte kontinuumsmechanische Risskriterium einen wesentlichen Beitrag zur rissfreien Auslegung von Kaltmassivumformprozessen.

Das Leitmotiv dieser Dissertation ist die Frage nach dem Nutzen der Fabrikplanung. Dieser Frage begegnet der anwendungsorientierte Wissenschaftler in zwei Bereichen. Zum einen stellt sich diese Frage bei jedem anstehenden Fabrikplanungsprojekt in der industriellen Praxis, bei dem die notwendigen Planungsschritte und das Projektdesign festgelegt werden. Zur Maximierung seines Ertrages will der Auftraggeber Klarheit darüber, welcher Aufwand für die Planung gerechtfertigt ist. Zum anderen wird diese Frage gestellt, wenn es um die zukünftige wissenschaftliche Weiterentwicklung der Fabrikplanung geht. Die Weiterentwicklung erfordert nach vielen Jahren der Erforschung von Einzelmodellen eine grundlegende Basis, die das Ursache-Wirkungs-Prinzip der Fabrikplanung durch eine evaluierbare Theorie zugänglich macht. Die Ursache bezieht sich dabei auf das planerische Handeln und die Wirkung auf die Vorteilhaftigkeit des Planungsergebnisses. Kernergebnis ist daher neben dem Bewertungsmodell „Return on Planning“ die Einleitung eines Paradigmenwechsels. Bislang wird Fabrikplanung als ein Mittel zum Zweck gesehen. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen jedoch, dass die Fabrikplanung einen unternehmerischen Mehrwert generieren kann. Dies führt zu einer völlig neuen Sichtweise und einer deutlichen Aufwertung der Fabrikplanung gegenüber anderen Funktionen des Unternehmens. Weiterhin können die primären Einflussgrößen bei der Konfiguration der Planung auf den Unternehmenswert herausgearbeitet werden und ein Modell der Wertentstehung durch Fabrikplanung konstruiert werden.

Durch langfristige Kooperationen zwischen Textil- und Bekleidungshersteller auf der einen Seite aber auch den Handelsunternehmen auf der anderen Seite können erhebliche Verbesserungspotenziale über die gesamte Lieferkette erschlossen werden. Die vorliegende Dissertation versucht mit der Supply Management Thematik einen Beitrag zur Realisierung dieser Potenziale zu liefern. Das Gestaltungsfeld liegt demnach nicht mehr im innerbetrieblichen Kontext, sondern in der Gestaltung der unternehmensübergreifenden Prozesse der Auftragsabwicklung sowie in der Gestaltung von Kunden-Lieferantenbeziehungen. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit ein Verfahren zur Umsetzung eines marktorientierten Supply Management entwickelt. Kernelement dieses Verfahrens sind die unterschiedlichen Produktklassen. Diese bilden auf Grund der hohen Produkt- und Variantenvielfalt in diesem Industriezweig ein strukturierendes Element zur Beherrschung der zunehmenden Komplexität. Eine vergleichbare Produktvielfalt gibt es angesichts der Kombinatorik aus Produkt, Farbe und Größe in kaum einer anderen Branche. Jede Produktklasse hat individuelle Anforderungen hinsichtlich Preis, Qualität, Lieferzeit, Verfügbarkeit, Aktualität etc. Das Verfahren verfolgte demnach das Ziel, für die unterschiedlichen Produktklassen in der Textil- und Bekleidungsindustrie individuelle SCM-Konzepte und Beschaffungsstrategien als wesentliche Bestandteile des Supply Management zu konfigurieren, auszuwählen und umzusetzen. Im Fokus steht dabei die Integration von SCM-Konzepten in den Ablauf der überbetrieblichen Auftragsabwicklung. Durch die unternehmensindividuelle sowie produktklassenspezifische Festlegung von Beschaffungsstrategien können grundsätzliche Norm- und Handlungsstrategien für die operative Beschaffung identifiziert werden, die einen wesentlichen Einfluss auf die Gestaltung der Kunden-Lieferantenbeziehungen haben. Das Verfahren besteht aus verschiedenen Teilmodellen, die schrittweise in dieser Untersuchung erarbeitet und vorgestellt werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich, den unterschiedlichen textilen Produktklassen geeignete SCM-Konzepte und Beschaffungsstrategien zuzuordnen.