Produktionssystem

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.

Die betriebliche Losgrößenplanung stellt eine der zentralen Aufgaben innerhalb der Produktionsplanung und -steuerung dar und ist damit ein wesentlicher Einflussfaktor für die Wirtschaftlichkeit von Fertigungs- und Montageprozessen. In der Vergangenheit wurden zahlreiche verschiedene Verfahren entwickelt, welche allerdings alle demselben Grundansatz folgen. Die sich ergebenden Resultate sind dementsprechend recht ähnlich. Eine gemeinsame Schwäche ist die begrenzte Betrachtung logistikinduzierter Kosten, welche mit zunehmender Losgröße steigen und deren Berücksichtigung dementsprechend zu generell kleineren Losgrößen führen würde. Dieser Beitrag vergleicht Funktionen und Ergebnisse unterschiedlicher Ansätze zur Bestimmung von Produktionslosgrößen und diskutiert die klassisch vernachlässigten Kostenfaktoren.

Produzierende Unternehmen reagieren oftmals auf ein verändertes wirtschaftliches Umfeld mit der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems (GPS). Veränderungen betreffen allerdings nicht nur die Produktionsbereiche, sondern auch die Produktentstehung. Zur Optimierung der Prozesse in der Produktentstehung haben Unternehmen mit der Entwicklung unternehmensspezifischer Lean Development Konzepte begonnen. Unternehmen, die ein solches Konzept entwickeln, stehen vor der Fragestellung, welche Prinzipien dazu geeignet sind. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, wie eine Übertragung der GPS-Prinzipien, die in vielen Unternehmen in der Produktion bereits angewendet werden, auf die Produktentstehung unter Berücksichtigung der dort vorherrschenden Rahmenbedingungen erfolgen kann.

Die global verteilte Herstellung von Gütern führt zu einem wachsenden, die Welt umspannenden logistischen Netz. Um den Herausforderungen gerecht zu werden gilt es, die Effizienz der Logistikkette und der Teilprozesse innerhalb der logistischen Kette stetig zu verbessern. Der Einsatz von Automatisierungstechnologien, wie z.B. Industrierobotern, gilt hierfür als ein möglicher Ansatz. Logistische Prozesse unterliegen zumeist einer hohen Varianz, was die Programmierung von Industrierobotern zur Erfüllung komplexer Aufgabenstellungen zeit- und kostenaufwendig macht. Besonders die Entwicklung von Systemen, die sich auf wandelbare Rahmenbedingungen anpassen können, ist mit hohen Aufwänden verbunden. Am BIBA wurde eine Strategie zur intuitiven und flexiblen Roboterprogrammierung und -steuerung entwickelt und in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen EASY-ROB auf der CeMAT 2011 anhand eines Demonstrators präsentiert.

Nachhaltigkeit in schlanken Produktionssystemen entsteht, wenn die entsprechenden Grundprinzipien von möglichst allen Beteiligten im Rahmen dauerhafter Verbesserungsprozesse adressiert werden. Hierzu ist ein Kompetenzaufbau aller Mitarbeiter notwendig, auch von Führungskräften, da diese die KVP-Haltung durch ihren Führungsstil vermitteln und vorleben. Gelingt dies, werden Verbesserungsprozesse zu einem dauerhaften Lernprozess, der wiederum als selbstverstärkender Faktor dazu dient, Mitarbeiterkompetenzen weiterzuentwickeln. An einem Unternehmensbeispiel wird ein Ansatz zur Kompetenzentwicklung und des korrespondierenden Führungssystems für Verbesserungsprozesse vorgestellt und durch erste Ergebnisse einer empirischen Untersuchung belegt.

Für die Gestaltung eines wandlungsfähigen Produktionssystems ist neben der ganzheitlichen Betrachtung desselben mit dessen internen und externen Verknüpfungen auch eine genaue Analyse der einzelnen Komponenten notwendig. Diese sind in der fertigenden Industrie vorwiegend Anlagen in verschiedensten Ausprägungsarten. Die Untersuchung und Bewertung der Eigenschaften dieser Komponenten erfolgt in erster Linie durch Kennzahlen bzw. Indikatoren. Im Anlagenmanagement hat sich mittlerweile die Overall Equipment Effectivness (OEE) als Kennwert zur Bestimmung der Anlageneffizienz etabliert und ist fixer Bestandteil eines ganzheitlichen Instandhaltungsmanagements. Neuere Entwicklungen verwenden den OEE Wert u.a. als Basis für die Effizienzbewertung von Anlagenverkettungen, wobei der Materialfluss in die Ermittlung einer globalen Kennzahl zusätzlich berücksichtigt wird. Dieser holistische Bewertungsansatz ist ein wesentlicher Baustein für die Beurteilung der Flexibilität von ...

Unternehmen agieren heute in einem turbulenten Umfeld. Eine Folge davon ist, dass neue Produkte in immer kürzeren Abständen in etablierte Fertigungsprozesse integriert werden müssen. Die Bedeutung wandlungsfähiger Produktionssysteme nimmt daher stetig zu, damit Unternehmen ihre Wettbewerbsposition sichern können. Im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens „Wandlungsförderliche Prozessarchitekturen“ wird ein Regelkreis der Wandlungsfähigkeit ausgestaltet. Dieser befähigt Unternehmen dazu, akute Wandlungsbedarfe ihrer Produktionssysteme durch eine Bewertung zu identifizieren, wirtschaftliche Lösungen auszugestalten und diese qualifiziert zu betreiben. In dem vorliegenden Beitrag steht die Methodik zur Bewertung der Wandlungsfähigkeit im Fokus.