In dem Vortrag wurde das IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH mit seinen drei Arbeitsgebieten Umformtechnik, Logistik und Automatisierungstechnik vorgestellt. Forschungs- und Beratungsschwerpunkte des Instituts wurden an Praxisbeispielen diskutiert. Außerdem wurden Herausforderungen bei der Reklamationsbearbeitung mittels 8D-Berichten diskutiert sowie aktuelle Forschungsprojekte in diesem Themenfeld erläutert.
Qualitätsmanagement, Reklamationsmanagement, 8D-Bericht, Metrikssystem, Data Mining, Text Mining
Für die systematische Reklamationsbearbeitung empfiehlt der deutsche Verband der Automobilindustrie (VDA) die 8D-Methode. Jedoch wird das Verfahren häufig in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt und das Fehlen angemessener Mittel zur Beurteilung der Qualität verhindert eine korrekte und effiziente Reklamationsbearbeitung. Der Beitrag stellt die Entwicklung eines Sets von Metriken vor, die das oben beschriebene Problem beheben. Implementiert in Form eines Software-Demonstrators werden die Metriken zum Teil durch Text-Mining-Algorithmen sowie manuell bestimmt, beispielsweise durch Beschwerdeprozessmanager. Zukünftige Forschungsarbeiten adressieren die Validierung des Metrik-Sets und ihre Anwendbarkeit in der Industrie.
Qualitätsmanagement, Reklamationsmanagement, 8D-Bericht, Metrikssystem, Data Mining, Text Mining
Produzierende Unternehmen sind heute mehr denn je von einem turbulenten Marktumfeld umgeben. Gleichzeitig nimmt die Bedeutung von Netzwerken und Wertschöpfungsverbünden zu. In Theorie und Praxis wird die über die klassische Flexibilität hinaus gehende Wandlungsfähigkeit als Voraussetzung gesehen, in diesem Umfeld bestehen zu können. Leider stehen vielen Unternehmen bei der Verwirklichung wandlungsfähiger Fabrik- und Netzwerkstrukturen eine Reihe technologischer und organisatorischer Wandlungshemmnisse entgegen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung und den Entwicklungsbedarf der Wandlungsfähigkeit von Lieferketten. Zusätzlich werden Anforderungen und Lösungsansätze aufgezeigt, mit welchen Technologien und Methoden zukünftig die Wandlungsfähigkeit verbessert werden kann und Wandlungshemmnisse abgebaut werden können. Dabei werden schwerpunktmäßig die wandlungsgerechte Gestaltung von Transport-, Lager- und IT-Systemen sowie die Planung und Bewertung der Wandlungsfähigkeit in Lieferketten beschrieben.
Wandlungsfähigkeit, Lieferketten, Fabrik- und Netzwerkstrukturen, technologische und organisatorisch
Gratloses Präzisionsschmieden ist ein spezieller Prozess des geschlossenen Gesenkschmiedens. Er zeichnet sich durch eine sehr hohe Qualität sowie die Fähigkeit aus, eine endkonturnahe Vorformstufe zu fertigen. Neuste Untersuchungen zeigten, dass es möglich ist, eine Zweizylinderkurbelwelle gratlos zu schmieden. Verwendete Umformverfahren waren unter anderem das mehrdirektionale Schmieden sowie das gratlose Fertigschmieden. Zusätzlich wird der Konstruktionsprozess durch eine neue Methode unterstützt, die die Schrumpfung kompensiert.
gratlos, Präzisionsschmieden, endkonturnah
Logistische Unzulänglichkeiten führen auf Grund konvergierender Materialflüsse, insbesondere in der Montage, zu Störungen, Engpässen und Anpassungsaufwand. Im vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher hinsichtlich der relevanten logistischen und monetären Größen die zeitdynamische Beschreibung aller Prozesse für die Montage, d.h. der vorgelagerten, Material bereitstellenden Prozesse und der Montageprozesse selbst, systematisiert und somit zu einem umfassenden Prozess- und Systemverständnis beiträgt.
Produktionsplanung und -steuerung, Montagedurchlaufdiagramm, Montagecontrolling
Der Beitrag stellt eine Methode vor, die basierend auf einer semantischen Ähnlichkeitssuche Mitarbeiter bei der Diagnosestellung und Lösungsfindung unterstützt. Dabei wurden semantische Suchmethoden modifiziert und angewendet, um auch bei nicht identisch beschriebener Symptomatik thematisch ähnliche Servicefälle zu finden. Mit Hilfe der Methode können Informationen zur Maschine, zum Kunden und zum Servicefall dokumentiert und den am Serviceprozess beteiligten Mitarbeitern zur Verfügung gestellt werden. Die Methode wurde in einem Software-Demonstrator umgesetzt.
Semantische Suche, Ähnlichkeitssuche, Servicefälle
Die ständige Verbesserung von Produktionsprozessen ist eine Voraussetzung dafür, Wettbewerbsvorteile erzielen und diese dauerhaft sichern zu können. Hierzu gehört unter anderem, Differenzierungsmerkmale schneller als der Wettbewerb auszubauen. Neben technologischen Innovationen bieten in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) insbesondere organisatorische und logistische Prozesse deutliche Potenziale für Kosteneinsparungen und somit eine Sicherung bzw. einen Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit. Aus diesem Grund kommt Enterprise Ressource Planning (ERP) Systemen, eine stärkere Bedeutung zu. Der vorliegende Beitrag beschreibt acht Schritte zur Auswahl des optimalen ERP-Systems.
ERP-Systeme, ERP-Auswahl
In diesem Beitrag werden Charakteristika zur Beschreibung von XXL-Produkten diskutiert und grundlegende Aspekte hinsichtlich des Aufbaus (z. B. Prinzipien, Methoden) von Produktionssystemen vorgestellt. Im Rahmen einer Expertenbefragung bei XXL-Herstellern werden die am häufigsten eingesetzten Lean-Methoden der Produktionssysteme identifiziert. Der Beitrag stellt die Ergebnisse der Expertenbefragung vor und schließt mit einem Ausblick über das weitere Vorgehen ab.
Customizing, ERP, Einsparungspotenzial, Enterprise Resource Planning, Individualanpassung, Kosten-Nu
Großskalige Produkte (XXL-Produkte), wie zum Beispiel Lagerringe für Windenergieanlagen, stellen besondere Herausforderungen an die Produktionstechnik. Dabei ist der stetige Trend einer weiteren Vergrößerung der Produkte zu beobachten. Somit stoßen z. B. umformtechnische Fertigungsanlagen zur Herstellung von XXL-Produkten an ihre technischen Grenzen. Die bei einer Skalierung auftretenden Skalierungseffekte, welche physikalische Grenzen für eine weitere Skalierung beinhalten können, wurden bisher nur für eine Kleinskalierung von Fertigungsverfahren untersucht. Die Berücksichtigung solcher Effekte bei der Großskalierung bietet die Möglichkeit das Potenzial umformtechnischer Fertigungsverfahren besser zu nutzen und die Berechnungsvorhersagen zu verbessern.
XXL-Produkte, Schmieden, Fließverhalten, Skalierungsfaktor, Skalierungseffekte, Ringstauchversuch
Bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) geht der Trend von zentraler Steuerung zur Dezentralisierung. Immer häufiger wird in diesem Umfeld der Begriff des Agenten verwendet. Dabei sind die Agenten keine Geheimdienst- oder Versicherungsagenten, sondern Softwareagenten. Softwareagenten sind autonome Einheiten, die anhand vorgegebener Regeln selbständig Entscheidungen treffen und so zur dezentralen Steuerung beitragen. Bisherige dezentrale Lösungskonzepte sind nicht konsequent dezentral – die Fahrzeuge nutzen eine gemeinsame Topologie (z.B. ein festes Streckennetz) oder werden zentral gesteuert. Gemeinsam mit dem "OFFIS - Institut für Informatik" entwickeln die Wissenschaftler des IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH ein Gesamtkonzept für die dezentrale Selbststeuerung von FTS.
FTS, Dezentrale Steuerung, Fahrerlose Transportsysteme
Auf der einen Seite birgt das Präzisionsschmieden ein hohes Einsparpotenzial bei Material und Prozesswärme sowie bei der Reduzierung der Verfahrensschritte. Auf der anderen Seite werden die Werkzeuge aber auch sehr viel stärker belastet als beim konventionellen Schmieden. Dies führt zu einer schnelleren Abnutzung und einer geringeren Standmenge der Werkzeuge. Im Rahmen des Teilprojekts C4 des Sonderforschungsbereichs (SFB) 489 "Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile" wird daher ein simulationsgestützter Ansatz entwickelt, der die Bewertung von neuen technischen und organisatorischen Maßnahmen zur Verbesserung des Werkzeugeinsatzes zulässt und somit eine Überführung in die industrielle Praxis unterstützt.
Präzisionsschmieden, Werkzeugeinsatz
Das mehrdirektionale Schmieden ermöglicht eine gratfreie Vorformung für komplizierte Werkstückgeometrien in Form einer Querschnittsvorbildung und Massenvorverteilung in einem Arbeitshub der Umformmaschine. Das Verfahrensprinzip basiert auf einem Werkzeug mit mehrdirektional wirkenden Umformstempeln. Neben der vertikalen Umformung durch einen Stempel erfolgt eine horizontale Umformung durch horizontal angeordnete Schieber. Der Antrieb der Schieber erfolgt durch eine Umlenkung der Stößelbewegung über Keile. Das mehrdirektionale Schmieden wurde im letzten Jahrzehnt in einer Reihe von Forschungsprojekten untersucht und weiterentwickelt. Beginnend mit einfachen gratlosen, flachen Vorformen für Pleuel aus Stahl wurde die technische Machbarkeit dieses Verfahrens aufgezeigt. In Folgeschritten wurde das Prinzip auf Kurbelwellen übertragen. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 489 wurde die Kurbelwelle auf eine Elementarzelle heruntergebrochen, um die prinzipielle Umformung von den Lagerstellen und den Wangen untersuchen zu können. Mit diesen Erkenntnissen wurden Stadienfolgen für vereinfachte Ein- und Zweizylinderkurbelwellen (ohne Nebenformelemente) ausgelegt. Aktuell wird die Stadienfolge für eine vollständige Zweizylinderkurbelwelle mit Nebenformelementen entworfen und das Zusammenspiel einer Massenvorverteilung durch Querkeilwalzen und des mehrdirektionalen Schmiedens untersucht. Das gratlose Schmieden einer Zweizylinderkurbelwelle mit solch komplizierten Geometrien und entsprechenden notwendigen Stoffflüssen ist nur durch eine mehrdirektionale Vorformung möglich. Zuletzt wurde die Anwendbarkeit des Verfahrens im Rahmen eines DFG-Projektes auf den Werkstoff Aluminium – wieder anhand einer flachen Langteilvorform – erforscht. Hier zeigten sich besonders deutlich die Grenzen des Verfahrens. Verschiedene Umformrichtungen wurden miteinander kombiniert. Bei einigen Kombinationen ist verfahrensbedingt Grat entstanden, andere sind grundsätzlich geeignet eine gratlose Vorformung auch komplizierter Geometrien zu realisieren.
Mehrdirektionales Schmieden, gratlos, Vorformung, Querkeilwalzen, Pleuel, Kurbelwelle, Stahl, Alumin
8D-Berichte leiden in der industriellen Praxis häufig unter Qualitätsmängeln, die die lieferantenseitige Fehlerbehebung erschweren. Zwei Forschungsinstitute haben jetzt ein Metriksystem entwickelt, mit dem sich solche Mängel aufdecken lassen. Als Softwareimplementierung eingesetzt, kann es das Fehlermanagement deutlich verbessern.
Qualitätsmanagement, Reklamationsmanagement, 8D-Bericht, Metrikssystem, Data Mining, Text Mining
Produktionsanlagen der Blechumformung sind durch Verkettungen komplexer Prozesse gekennzeichnet. Störungen in einem Prozess können daher ganze Produktionslinien stilllegen und zu hohen Verlusten führen. Das Wissen über Störfälle und zugehöriger Abhilfemaßnahmen erreicht hierbei einen hohen Komplexitätsgrad, so dass eine effiziente Verwaltung und Aufnahme dieses Wissens Rechnerunterstützung erfordert.
Blechumformung, Erfahrungsrückgewinnung, Anlageneffektivität
Auf Grund der Komplexität und des Unikatcharakters von Werkzeugen und Formen erfolgen individuelle Kalkulationen und zugleich verbindliche Angebote auf Basis von Kundenanforderungen und meist unzureichenden Produktinformationen. Zunehmend finden dabei kommerzielle Softwarepakete Verwendung. Dennoch ist die Unterstützung bei der Angebotserstellung weiterhin ungenügend. Das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH entwickelt eine Methode, die basierend auf einer funktionsorientierten Werkzeugstrukturierung und dem Wissen über bereits produzierte Werkzeuge eine präzise, aufwandsarme und transparente Angebotskalkulation ermöglicht.
Angebotsplanung, funktionsbasierte Methode, Spritzgießwerkzeugbau
Die steigende Komplexität der Fabrikplanungsaufgaben erfordert neue Methoden und Werkzeuge für die anfallenden Planungsphasen. Um den Prozess der Fabrikplanung für ihre Kunden effizienter zu gestalten haben das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover GmbH und RMA – Reichardt – Maas- Assoziierte Architekten GmbH in zahlreichen erfolgreich abgeschlossenen Projekten ein gemeinsames und soweit wie möglich paralleles Vorgehen zur Durchführung der Fabrikplanung entwickelt, das einerseits die Prozesssicht (z. B. Produktions- und Logistikprozesse) und andererseits die Raumsicht (z. B. Gebäudestruktur) berücksichtigt. Durch steten Informationsaustausch und die Abstimmung der von beiden Seiten genutzten Methoden und Werkzeuge konnte die Effizienz der gemeinsam durchgeführten Fabrikplanungsprojekte im Sinne einer „Leistungsform“ gesteigert werden. Der Grundgedanke ist eine parallele Entwicklung der Fabrik aus Prozess- und Raumsicht.
Fabrikplanung, Komplexität, Raumsicht, Prozesssicht
Um im Wettbewerb konkurrierender Lieferketten zu bestehen, reichen logistische Verbesserungsmaßnahmen innerhalb einzelner Unternehmen als Reaktion auf eine hohe Marktdynamik nicht mehr aus. Die Reaktion muss entlang der Lieferkette abgestimmt erfolgen. Andernfalls drohen Effizienzverluste durch Aufbau von Beständen einerseits oder Verringerung der logistischen Leistung andererseits. Diese sich über die einzelnen Stufen der Lieferkette verstärkenden Verluste werden als Bullwhip-Effekt bezeichnet. In diesem Beitrag werden die Schritte zur Entwicklung einer methodischen Unterstützung zur Synchronisation der logistischen Reaktionsfähigkeit vorgestellt. Mit der Methode können logistische Maßnahmen als Reaktion auf Störungen oder Nachfrageschwankungen bestimmt und deren Auswirkung auf die logistischen Ziele der Lieferkette quantifiziert werden. Dies erfolgt unter Einbeziehung von Wirkzusammenhängen zwischen den Prozessen der Lieferkette Beschaffen, Herstellen und Liefern.
Supply Chain Management, Logistische Reaktionsfähigkeit
Infolge der zunehmenden Globalisierung im Beschaffungswesen ergibt sich ein verschärfter Wettbewerb für produzierende Unternehmen. Im Bereich der Blechumformung werden Betriebe daher auch in Zukunft gefordert sein, qualitativ einwandfreie Produkte mit kurzer Lieferzeit bei hoher Termintreue und möglichst geringen Herstellkosten zu produzieren. Vor diesem Hintergrund ist es erforderlich, dass blechumformende Unternehmen ihre Produktionsabläufe sowohl technisch als auch organisatorisch auf einem qualitativ hohen Niveau beherrschen. Ob bestimmte Zielgrößen erreicht werden, wird signifikant durch Technologieentscheidungen beeinflusst, da der Unternehmens-erfolg von diesen Unternehmen maßgeblich durch die Leistungsfähigkeit und Art der Nutzung der eingesetzten Anlagen bestimmt wird. Diese Anlagen stellen komplexe Systeme dar: Das Wissen über Störungen und die dazu passenden Abhilfemaßnahmen erreicht einen hohen Komplexitätsgrad, so dass eine effiziente Verwaltung und Aufnahme dieses Wissens Rechnerunterstützung erfordert.
Blechumformung, Erfahrungsrückgewinnung, Anlageneffektivität
In einem aktuellen Forschungsvorhaben wird derzeit am Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH und dem Laser Zentrum Hannover e. V. das Verschleißverhalten beim Aluminiumschmieden untersucht. Im Fokus der Untersuchungen steht Minimierung, Quantifikation und Prognostizierung der Adhäsion. Des Weiteren wird analysiert, inwiefern mit Aluminiumnitrid laserdispergierte Werkzeuge die Adhäsion mindern können.
Aluminiumschmieden, Verschleiß, Verschleißschutzschichten
Die deutsche Schmiedeindustrie befindet sich unter erheblichen Preis- und Innovationsdruck. Eine Möglichkeit zur Kostenreduzierung unsbesondere bei der Einführung neuer Fertigungstechnologien, wie z. B. dem Präzisionsschmieden, besteht in der ganzheitlichen Gestaltung einer logistisch und technisch leistungsfähigen Prozesskette. Dabei sind zur kontinuierlichen Prozesskettenoptimierung neben technologischen Schnittstellen auch indirekte Prozesse wie die Werkzeugversorgung zu betrachten. Die hieraus resultierenden Prozessveränderungen müssen mit Unterstützung eines dynamsichen Produktionscontrollings erfasst werden, um eine logistische Positionierung zu ermöglichen.
Logistische Optimierung, Prozesskettenoptimierung, Produktionsplanung- und -steuerung
