Produktionssystem

Mikrobauteile werden für zahlreiche Anwendungen durch Mikrofräsen oder Mikroschleifen gefertigt. Für diese mechanischen Verfahren werden heutzutage jedoch i.d.R. große Bearbeitungsmaschinen verwendet, deren Abmessungen die geringe Bauteilgröße um ein Vielfaches übersteigen. Dieser Beitrag zeigt Möglichkeiten zur Kombination von Verfahren der Mikro- und Ultrapräzisionsbearbeitung für die Herstellung von Mikrobauteilen mit optischen Funktionsflächen und gibt einen Überblick über Anforderungen und Potenziale der mechanischen Mikrofertigung. Neuste Entwicklungen, die auf eine Reduzierung der Maschinengröße abzielen, werden am Beispiel eines Mikroschleifmoduls aufgezeigt, das mit weiteren Komponenten zu einer Desktop-Maschine kombiniert werden kann.

Nicht zuletzt ein erhöhter Kostendruck hat in den letzten Jahren - vor allem große Unternehmen - zur Einführung eines Lean Production Systems bewegt. Jedoch entspricht der Gesamterfolg bei einer Mehrheit nicht den gesetzten Erwartungen. Eine aktuelle Studie bestätigt die Unzufriedenheit der Unternehmen. Es mangelt vor allem an einer klaren Strukturierung und einer systematischen Vorgehensweise zu Lean Production. Besonders kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) verlangen nach einer systematischen Beschreibung des Konzepts, um die Zusammenhänge zu verstehen und einen Leitfaden für die Einführung an die Hand zu bekommen [1].

Das Ziel einer nachhaltigen Produktion kann nur erreicht werden, wenn ganzheitliche Lösungen erzielt werden. Der Beitrag zeigt, wie effektives Fluidmanagement und Anlagendesign eingesetzt werden können, um den Einsatz von Schmierstoffen effizient und nachhaltig zu gestalten.

Globale Produktionsnetzwerke binden Partner mit herausragender Expertise ein und bedienen sich regionaler Kostenvorteile bei Beschaffung und Produktion. Diese Entwicklung führt zu einer steigenden strukturellen Komplexität der Netzwerke, die mit einer Verknüpfung dynamischer Logistikprozesse einhergeht. Die resultierende Dynamik eines großskaligen Produktionsnetzwerks ist gekennzeichnet durch die Dynamik einzelner Logistikprozesse, die Dynamik der Netzwerkstruktur und der Dynamik externer Prozesse, die auf das Produktionsnetzwerk einwirken. Für die Analyse und Gestaltung dieser Netzwerke fehlen in der Praxis jedoch häufig geeignete Vorgehensweisen. Diesen Bedarf greift der vorliegende Beitrag auf und stellt Werkzeuge und Methoden für die Modellierung und Approximation großskaliger Produktionsnetzwerke, die Analyse ihrer Dynamik sowie die robuste Dimensionierung der Netzwerkressourcen vor.

Durch die Einführung von Produktionssystemen einen nachhaltigen Erfolg zu generieren, stellt viele Unternehmen vor Schwierigkeiten. Probleme verursacht insbesondere der systemische und kulturelle Veränderungsprozess zur Steigerung der Effizienz. Klinsmann konnte während seiner Zeit als Bundestrainer der Mannschaft und dem DFB weg von veralteten Strukturen hin zu einem modernen System verhelfen und nachhaltige Veränderungen einleiten. Durch den Vergleich des Klinsmann-Projekts mit Erkenntnissen aus einer vom Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen durchgeführten Benchmarking-Studie zur erfolgreichen Einführung von Produktionssystemen können eindeutige Parallelen aufgezeigt und somit entscheidende Stellhebel für den erfolgreichen Wandel identifiziert werden.

Planung, Ausgestaltung und laufende Verbesserung der heute vorliegenden komplexen Unternehmensstrukturen und technischen Systeme erfordern umfassende Kenntnisse über Technik, Prozesse und IT. In diesem Zusammenhang stellt der effektive und effiziente Einsatz von Planungs- und Simulationswerkzeugen Planer und Anlagenbetreiber mehr denn je vor die Herausforderung, ihr Wissen zielorientiert für ihre Planungsaufgaben zu nutzen und in kreativen Prozessen zu erweitern. Wissen wird somit immer mehr ein entscheidender Produktivitätsfaktor und ein wichtiger Bestandteil des Unternehmenskapitals. Vor diesem Hintergrund diskutiert dieser Beitrag Möglichkeiten zur Systematisierung und Standardisierung des simulationsgestützten Engineerings und hier insbesondere die Nutzung von Assistenzfunktionen sowie von systematischen Bewertungsmethodiken, um die Produktivität des Simulationseinsatzes zu erhöhen.

Die Produktivität von Ingenieuren kann durch die Integration von Wissen in den Engineering-Prozess erhöht werden. Wissensbasierte Engineering-Methoden und Werkzeuge werden unter dem Begriff „Knowledge Based Engineering (KBE)“ zusammengefasst. Diese Methoden und Werkzeuge sollen den Entwickler bei nicht wertschöpfenden Tätigkeiten unterstützen und somit Zeit und Raum für kreative und innovative Problemlösungen schaffen. Im Rahmen dieses Beitrags soll ein Überblick über die Methoden und Werkzeuge in der Anwendung sowie über aktuelle Entwicklungstrends des KBE gegeben werden.

Komplexität beherrschbar zu machen ist eines der Kernthemen von produzierenden Unternehmen weltweit. Es ist hierbei zu beobachten, dass die in Unternehmen noch immer oft anzutreffende funktionsorientierte Organisation zwar die Komplexität der Einzelprozesse reduziert und somit kontrollierbar macht, jedoch häufig lokale Zielsysteme erzeugt, die im Gegensatz zu den globalen Unternehmenszielen stehen. Diese Problematik spiegelt sich auch in den IT-Systemen der Unternehmen wieder. In diesem Beitrag soll ein Ansatz vorgestellt werden, wie diese starren, funktionsorientierten Abläufe über gemeinsame Planungsprozesse sowie übergreifende IT-Systeme, sogenannte Logistische Assistenzsysteme (LAS), mehr Integration erfahren können. Zur Verdeutlichung des beschriebenen Ansatzes wird das Problem der integrierten Auftragsreihenfolge- und Transportplanung in der Automobilindustrie vorgestellt und eine Lösung anhand einer prototypischen Umsetzung illustriert.

Interne und externe Wandlungseinflüsse sowie die stetige Auseinandersetzung sowohl mit kontinuierlichem als auch mit diskontinuierlichem Wandel stellen viele Unternehmen vor große Herausforderungen. Die Optimierung von Produktionssystemen hinsichtlich wechselnder Anforderungen, ausgelöst durch eine Vielzahl unternehmensspezifischer Einflussfaktoren, wird für den Unternehmenserfolg immer relevanter. Im Rahmen dieses Beitrags wird ein Konzept vorgestellt, mithilfe dessen systematisch unternehmensspezifische Wandlungsfaktoren identifiziert und analysiert werden können.

Vision vieler Werksleiter ist eine gleichmäßig ausgelastete Produktion, in der die Aufträge entsprechend dem Kundenbedarf termingerecht und in kürzester Zeit abgearbeitet werden. Neben der Produktivität sind dafür die Bestände das deutlichste Maß des Erfolgs. In der Großserienproduktion ist diese Vision durch Montagelinien mit kontinuierlichem, pull-gesteuertem Teilefluss im Einzelstück schon annähernd realisiert worden. Aber besonders in der Serien- und Kleinserienfertigung mit hoher Variantenvielfalt sind dieselben Ansätze oft nicht anwendbar oder wenig erfolgreich. Ein nachhaltiger Weg, auch hier der Vision näher zu kommen, wird in diesem Beitrag anhand eines Praxisbeispiels der TRUMPF Grüsch AG vorgestellt.