Zur Steigerung von Effektivität und Effizienz hat sich der Ansatz des Lean Manage-ments bereits in vielen Branchen und Anwendungsdomänen bewährt. In dieser wis-senschaftlichen Arbeit wurde ein Gestaltungsmodell aus fünf Phasen und fünfzehn handlungsleitenden Lean Service-Prinzipien für industrielle Dienstleistungsunter-nehmen entwickelt. Die Praxispartner identifizierten bereits bei der Validierung we-sentliche Potenziale zur kontinuierlichen Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit ih-rer Unternehmen.

Die Lebensdauer von Bauteilen aus Schnellarbeitsstahl wird von der Integrität der Randzone beeinflusst, die beim Hartfräsen mit Kugelkopfwerkzeugen stark beeinflusst wird. Der Umfang der auftretenden Schädigung hängt von den Spanbildungsmechanismen und Eingriffskenngrößen ab. Zur Vorhersage der zu erwartenden Randzonenschädigung wird ein Modell entwickelt, das Prozessparametrierung und Fräswerkzeuganstellung mit dem zu erwartenden Schädigungsumfang durch Bruch und Verformung der Primärkarbide korreliert.

Die erreichbare Dynamik in Werkzeugmaschinen ist direkt mit der Performance der Antriebe gekoppelt. Aus diesem Grund werden Antriebsregelungen so eingestellt, dass hochdynamische Bewegungen möglich sind, ohne die Maschinenstruktur anzuregen. Die Minimierung der Anregung erfolgt u.a. durch den Einsatz von Filtersystemen in der Kaskadenregelung. Im Lageistwert wird von einer Optimierung abgesehen. Die Arbeit untersucht das Potenzial, welches eine Lageistwertfilterung in Vorschubantrieben bietet.

Berufliche Handlungen erfolgen in den meisten Branchen in hochgradig informations- und kommunikationsintensiven Arbeitskontexten. Das in Arbeitsprozessen bezogene und gewonnene Wissen gilt in Industrie und Wirtschaft als zentraler Wettbewerbsfaktor; es ist Voraussetzung für Innovation und Wertschöpfung in modernen Wissensgesellschaften. Mit der Etablierung elektronischer Informations- und Kommunikationsmedien befindet sich der Fachinformationsmarkt im Wandel. Neu entwickelte (elektronisch gestützte) Fachmedien sind nicht immer gleich erfolgreich, d.h. werden von beruflichen Anwendern akzeptiert und genutzt. Doch wovon hängt es ab, ob (neuartige) Fachmedien von Berufstätigen genutzt und geschätzt werden? Unter welchen Bedingungen sind Fachmedien erfolgreich? Gegenstand der Arbeit sind Fachmedien als Informations- und Kommunikationsmittel in beruflichen Kontexten und deren Erfolgsfaktoren. Es wird der Frage nachgegangen, wann und warum Berufstätige Fachmedien positiv (oder negativ) bewerten. Das „wann“ und „warum“ bezieht sich auf Bedingungen, unter denen bestimmte Eigenschaften von Fachmedien für Berufstätige relevant sind und auf Maßstäbe, an denen Eigenschaften gemessen werden. Ziel der Arbeit ist es, aus der Bewertung vorliegender Fachmedien Hinweise für eine erfolgversprechende Gestaltung neuartiger (digitaler) Formate zu gewinnen. Die Untersuchung basiert auf empirischen Erhebungen von Fachmedienbewertungen. Sie erfolgt exemplarisch anhand von drei Berufsgruppen unterschiedlicher Domänen: Architekten, Rechtsanwälte und Ärzte. Die Untersuchungsergebnisse weisen auf Potenziale digitaler Darstellungsformate hin, die bei der Gestaltung neuartiger Fachinformationsangebote zu nutzen sind.

Entwicklungsprojekte sind für produzierende Unternehmen ein wettbewerbskritischer Faktor. Der Einfluss von Faktoren wie der „time-to-market“ oder den Entwicklungskosten auf den Unternehmenserfolg wurden in verschiedenen Studien untersucht und aufgezeigt. Für ein qualitätsorientiertes produzierendes Unternehmen ergibt sich daher die Problemstellung unter unvollständiger Information die erwünschte Beschaffenheit eines Produktes und seiner Produktionsprozesse unter Budget- und Zeitplan-Risiko zu entwickeln. Grundlegende Erfolgsfaktoren für die Durchführung von Entwicklungsprojekten sind neben einer zielorientierten methodischen Lösungssuche, ein flexibler schrittweise systematisierter Ablauf und eine kontinuierliche Leistungskontrolle in Verbindung mit einer vorausschauenden Planung. Die prozessorientierte Organisation der Produktentwicklung mit Hilfe von Stage- Gate oder Quality-Gate-Systematiken hat die Prozesse zur Abwicklung komplexer Entwicklungsprojekte in der Vergangenheit effizienter gemacht. Weitere signifikante Verbesserungen sind aber noch durch eine konsequente Ausrichtung der Ablaufgestaltung am Informationsfluss zu erwarten, da so die Elimination von vermeidbaren Wartezeiten, ungeplanten Iterationen und Nacharbeit erreicht werden kann. Diese Zielsetzung aufgreifend, gestaltet diese Arbeit ein Modell zur kriterienbasierten Positionierung von Quality Gates auf Basis der Analyse und Bewertung von projektindividuellen Informationsflüssen. Das Modell zeigt einen Weg Quality- Gate-Systematiken unabhängig von statischen Referenzprozessen im Umfang skalierbar zu gestalten und unter Berücksichtigungen von projektindividuellen Informationsbeziehungen umzusetzen.

Wie können Logistiksysteme für die Produktion noch flexibler gestaltet werden? Welchen Beitrag können neue Technologien zur Effizienzsteigerung in der Logistik leisten? Wie lassen sich die verschiedenen Sichtweisen von Planungs- und Wertorientierung verknüpfen? Das Buch Sm@rt Logistics untersucht diese Fragestellungen und entwickelt einen mitarbeiterorientierten Lösungsansatz in dem die Mitarbeiter optimal bei ihren Aufgaben unterstützt und geleitet werden. Denn der flexible und auslastungsoptimierte Einsatz der Mitarbeiter ist entscheidend, da dieser zunehmend zur teuersten Ressource wird. Grundlage für den Aufbau einer effizienten und zugleich flexiblen Materialversorgung ist die Implementierung einer dynamischen Steuerung der Ressourcen auf Basis hochaktueller Informationen aus der Produktion.

Die Komplexität in der Planung von Produktionsprozessen hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Der Produktionsplanung und steuerung kommt eine immer wichtigere Rolle zu, der durch einen vermehrten Einsatz von IT-Systemen Rechnung getragen wird. Allerdings zeigt die Realität, dass die IT-Systeme stark von der realen Situation in der Produktion abweichen und sich die Feinplanung von Produktionsprozessen durch eine geringe Zuverlässigkeit auszeichnet. Zur Verbesserung der Planungszuverlässigkeit und der damit einhergehenden Unterstützung des Fertigungssteuerers wird im Rahmen der vorliegenden Dissertation eine Methodik entwickelt.

Aufgrund der in den letzten Jahren deutlich gestiegenen Rohstoff- und Primärenergiepreise gewinnt das Thema Energieeffizienz in allen Bereichen der Industrie an Bedeutung. Neben der Betrachtung der Kosten für Energie gibt es weitere Argumente, die für die Weiterentwicklung energieeffizienter Produktionstechnologien spricht. Dazu zählen politische Vorgaben, wie die Steigerung der Energieproduktivität oder der Emissionsrechtehandel, und Umweltaspekte, wie der Klimaschutz, sowie die Ressourcenverknappung. Außerdem gibt es Argumente aus unternehmerischer Sicht, wie den Carbon Footprint, ein „grünes“ Firmenimage oder den Nutzen von energieeffizienten Technologien als Basis für eine Technologieführerschaft. In der Produktion sind Werkzeugmaschinen einer der Hauptverbraucher von Energie. Die gezielte Optimierung von Werkzeugmaschinen und ihrer Peripheriegeräte hat demzufolge einen signifikanten Einfluss auf die gesamte Energiebilanz. Produktionsanlagen und Maschinen, wie spanende und umformende Werkzeugmaschinen, werden bis heute bei den Untersuchungen zu Energiesparpotenzialen in der Industrie nicht systematisch berücksichtigt, weil das Wissen über entsprechende Maßnahmen zumeist fehlt. Das vom BMBF geförderte Forschungsverbundprojekt EWOTeK - Effizienzsteigerung von Werkzeugmaschinen durch Optimierung der Technologien zum Komponentenbetrieb - zielt auf die Verbesserung der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen ab. Als Basis dient die detaillierte Analyse des Energieverbrauchs von Werkzeugmaschinen und ihrer einzelnen Komponenten für verschiedene Betriebszustände von Werkzeugmaschinen. Ausgehend von dieser Analyse des Ist-Zustands lassen sich die Forschungsaktivitäten im Projekt EWOTeK in zwei Gruppen aufteilen. Zum einen werden Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt, die die Gesamtmaschine betreffen. Diese beinhalten Möglichkeiten der lernbasierten Lastermittlung und Strategien für den abgestuften Standby Zustand von Werkzeugmaschinen. Zum anderen werden auf der Ebene der Komponenten wesentliche Energieverbraucher von Werkzeugmaschinen optimiert. Dabei wird die Energieeffizienz der Nebenaggregate Kühlung, Kühlschmierstoffaufbereitung und bereitstellung sowie Hydraulik verbessert, indem ihre Leistungsaufnahme stärker an den Betriebszustand der Maschine gekoppelt wird. Außerdem wird die Spindel durch die Entwicklung einer bedarfsgerechten Schmierung von Spindellagern und eines Systems zur Absenkung des feldbildenden Stroms des Asynchronantriebs verbessert.

Die vollautomatisierte Herstellung von Bauteilen mit mechanischen Strukturen mit Größen bis in den Mikrometerbereich ist heute Stand der Technik. Die Qualitätssicherung solcher mikromechanischer Bauteile erfolgt aber aufgrund des Mangels an geeigneten Messmitteln oft ausschließlich durch Funktionsprüfungen. In den letzten Jahren wurden sowohl von der Industrie als auch von Forschungseinrichtungen Anstrengungen unternommen, um effiziente Messsysteme für die Quantifizierung geometrischer Merkmale mikromechanischer Bauteile zu schaffen. Viel versprechend sind Mikro-Koordinatenmessgeräte (Mikro-KMG), die durch Anwendung spezieller Positioniereinheiten und Sensoren die Erfassung von kleinen Geometrien mit Messunsicherheiten bis in den Bereich unter 100 nm ermöglichen. Damit diese geringe Messunsicherheit erreicht werden kann, sind aber Strategien zur Korrektur systematischer Fehler der Geräte notwendig. Außerdem sind Verfahren zur Prüfung der Messgenauigkeit mit kalibrierten Prüfkörpern unabdingbar, um die Einhaltung von Herstellerspezifikationen nachzuweisen und die Stabilität des Gerätes zu überwachen. Die Quantifizierung und Korrektur von systematischen Fehlerkomponenten sowie die Genauigkeitsprüfung sind Gegenstand der metrologischen Qualifizierung des Gerätes. Besondere Eigenschaften von Mikro-KMG schließen aber die vollständige Übertragung von Modellen und Verfahren für konventionelle KMG aus. In der vorliegenden Arbeit wird eine Antwort auf die Frage gesucht, wie Mikro-KMG metrologisch qualifiziert werden können. Anhand eines ausgewähltes Mikro-KMG werden Systematiken zur Korrektur von geometrischen Abweichungen der Positioniereinheit und thermisch bedingten Abweichungen sowie zur Berücksichtigung der Sensoreigenschaften erarbeitet. Ausgehend von der Analyse der Anwendbarkeit aktueller Regelwerke, werden Lösungen für die Genauigkeitsprüfung von Mikro-KMG entwickelt. Diese basieren auf die Anwendung von Prüfkörpern, die auf die besonderen Eigenschaften von Mikro-KMG angepasst sind und mit ausreichend geringer Messunsicherheit kalibriert werden können.