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Anlauforientierte Technologieplanung zur Auswahl von Fertigungstechnologien

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Eine effektive und effiziente Planung des Produktionsanlaufs ist ein wirtschaftlicher Faktor produzierender Unternehmen, der seit Jahren stetig an Bedeutung gewinnt. Durch die Verkürzung der Serienproduktionsphase und des gesamten Produktlebenszyklus nimmt der relative zeitliche Anteil des Produktionsanlaufs zu. Ebenso wird die Anzahl der Produktionsanläufe durch zunehmende Variantenvielfalt und vermehrte Innovationsanstrengungen erhöht. Ein Entscheidungsobjekt im Bereich der Anlaufplanung ist die Auswahl von Fertigungstechnologien. Eine umfangreiche Änderung des Produktionssystems durch Einführung neuer Fertigungstechnologien ist in der Serienproduktionsphase aufgrund des hohen Ausfallrisikos nicht denkbar. Der Produktionsanlauf ist der optimale Zeitpunkt, die Fertigung zu modernisieren und neue Technologien einzuführen. Die Anlaufziele dürfen dadurch aber nicht gefährdet werden, weshalb die Durchführung einer anlauforientierte Technologieplanung notwendig ist. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Entscheidungsunterstützung zur Fertigungstechnologieauswahl entwickelt, mit der ein Produktionsanlauf möglichst schnell unter Voraussetzung der geforderten Produktqualität durchgeführt werden kann. Vor Durchführung der Fertigungstechnologieauswahl wird beurteilt, für welche Anlauffälle diese aufwendige Planungstätigkeit geeignet ist. Die Zuordnung erfolgt über Anlaufszenarien, für die das Nutzen-Aufwand-Verhältnis zur Durchführung einer Fertigungstechnologieauswahl angemessen ist. Die Auswahl einer Fertigungstechnologie in der Anlaufplanung wird bei der entwickelten Methodik in zwei Phasen durchgeführt. In der Grobplanungsphase werden Risiken und Potenziale untersucht, die bei Fertigungstechnologiealternativen im Zusammenwirken mit ihrer Umwelt vorliegen. In einer Risiko-Potenzial-Matrix werden diese Risiken und Potenziale zusammengeführt, um die Anzahl der Fertigungsalternativen einzugrenzen. In der Feinplanungsphase erfolgt die Analyse von internen Größen der Fertigungstechnologiealternativen in Form der Bestimmung des erwarteten Hochlaufverhaltens. Dazu wird das Verhalten von Stell- und Einflussgrößen von Fertigungstechnologien auf den Hochlauf analysiert. Über ein mathematisches Modell kann berechnet werden, wann der Abschluss der Optimierung der Stellgrößen im Hochlauf einer Fertigungstechnologie zu erwarten und damit die geforderte Produktivität erreicht ist. ····· 1036178229

Aktive Systeme zur Leistungssteigerung von Fräsprozessen

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In der industriellen Praxis stellt häufig das dynamische Nachgiebigkeitsverhalten einer Werkzeugmaschine den entscheidenden leistungsbegrenzenden Faktor dar. Das Auftreten von Prozessinstabilitäten aufgrund eines unausgeglichenen Nachgiebigkeitsverhaltens bedeutet eine Begrenzung der nominell umsetzbaren Zerspanleistung. Bei der Betrachtung des Kraftflusses von Werkzeugmaschinen ist festzustellen, dass neben dem Hauptspindelsystem die Strukturbauteile das Gesamtnachgiebigkeitsverhalten entscheidend beeinflussen. Eine optimale Gestaltung der Strukturbauteile in Bezug auf hohe Steifigkeit und hinreichende Systemdämpfung, bei gleichzeitigem Leichtbau, ist mit Hilfe der klassischen konstruktiven Ansätze häufig nicht mit vertretbarem Aufwand zu realisieren. Im Rahmen dieser Dissertation werden zwei aktive Systeme entwickelt, die durch eine Verbesserung des Nachgiebigkeitsverhaltens eine erhebliche Leistungssteigerung der Werkzeugmaschinen erzielen. Die Entwicklung der auf Piezoaktoren basierenden Systeme erfolgt auf Grundlage einer eingehenden dynamischen Schwachstellenanalyse an Standardmaschinen, um prinzipbedingte Schwachstellen zu identifizieren und daraus effiziente Kompensationsmaßnahmen abzuleiten. Neben den Kompensationsstrategien stellt der Einsatz von virtuellen Werkzeugen zur Entwicklung eines ganzheitlichen Modellierungsansatzes einen weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit dar. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage zum Transfer der entwickelten Kompensationsstrategien in die industriellen Anwendungen. ····· 1036178228

****Industrialisierende Machine-Vision-Integration im Faserverbundleichtbau

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****3. Aachener Präzisionstage

····· lezzter Preis 48.08€ ···· Rheinberg-Buch.de - Bücher, eBooks, DVD & Blu-ray
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Optimierung des Fertigwälzfräsens von Verzahnungen

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Das Fertigwälzfräsen von Verzahnungen erfordert eine große Dichte an Hüllschnitten auf den Zahnflanken. Um diese unter den Aspekten der Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen, ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit bei möglichst großer Werkzeugstandlänge erforderlich. Neben der Schnittgeschwindigkeit und der Verzahnungsgeometrie wird der Zerspanprozess von der Aufmaßgeometrie und der geometrischen Prozessauslegung beeinflusst. Hieraus ergeben sich mögliche Stellgrößen für eine Prozessoptimierung, deren Einflüsse auf den Zerspanprozess bislang jedoch nur unzureichend bekannt sind. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Verifikation einer Methode zur Vorhersage des Standzeitverhaltens und Prozessergebnisses für das Fertigwälzfräsen anhand der auftretenden Spanungsgeometrien. Durch diese Methode soll eine Optimierung der Werkzeug- und Prozessauslegung ohne Durchführung von Zerspanversuchen für den konkreten Anwendungsfall ermöglicht werden. Zur Umsetzung des Ziels wird vom Fertigwälzfräsen abstrahiert und die Bildung typischer Spanungsgeometrien in einem Analogieversuch analysiert. Das hier ermittelte Verschleißverhalten wird modelliert, auf das Fertigwälzfräsen zurückgeführt und hier verifiziert. Abschließend wird das für das Fertigwälzfräsen typische Verschleißverhalten optimiert. ····· 1036178225

Gestaltung einer integrativen Reverse Supply Chain

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Die Rückführung von gebrauchten Produkten ist in jüngster Zeit aufgrund der umweltpolitischen Gesetzgebung, eines zunehmend ökologischen öffentlichen Bewusstseins und der Knappheit von Ressourcen ein bedeutsames Thema wissenschaftlicher und industriell-pragmatischer Auseinandersetzung geworden. Insbesondere die Hersteller aus der Glas-, Automobil, Elektronik- und Elektrogeräteindustrie stehen vor der Herausforderung, die Material- und Informationsströme einer Produktrückführung effizient zu koordinieren und in bestehende logistische Strukturen der ursprünglichen Supply Chain zu integrieren. Dabei müssen vor allem die Unsicherheiten in Bezug auf die Qualität, Quantität und das Timing der rückwärtigen Materialflüsse in der logistischen Ablauf- und Aufbauorganisation berücksichtigt werden. Zusätzlich müssen verschiedene hersteller- und produktbezogene Eigenschaften bei der Planung und Durchführung einer Produktrückführung beachtet werden, um eine zweckdienliche und ökonomische Umsetzung zu ermöglichen. In dieser Dissertation wird daher der Ablauf einer Produktrückführung referenzartig beschrieben und als Grundlage für eine typenspezifische Gestaltung des logistischen Netzwerks genutzt. Dabei werden insgesamt acht verschiedene Reboundtypen von Herstellern identifiziert, die an einer Produktrückführung beteiligt sind und deren Eigenschaften hinsichtlich der wirtschaftlichen oder ökologischen Zielsetzung sowie ihrer Möglichkeiten einer erneuten Produktverwendung zu einer jeweils idealtypischen Gestaltung einer integrativen Reverse Supply Chain führen. Durch die Zusammenführung des Referenzmodells einer Produktrückführung mit der Reboundtypologie wird ein Gestaltungskonzept geschaffen, das die typenspezifische Planung und Durchführung aller notwendigen Prozesse für die erneute Nutzung von Altprodukten für verschiedene Einsatzzwecke von der Ressourcenschonung in der Produktion bis zur Absatzsteigerung von Neuprodukten ermöglicht. ····· 1036178224

Kooperatives Lieferantenmanagement im Maschinen- und Anlagenbau

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Die zunehmende Dynamik auf den weltweiten Beschaffungsmärkten stellt das Lieferantenmanagement von Unternehmen des Maschinenbaus vor neue Herausforderungen. Der Einsatz von in anderen Industrien seit Jahrzehnten erfolgreich umgesetzten hierarchischen Supply Chain Management-Konzepten scheitert im Maschinenbau am Widerstand der häufig deutlich umsatzstärkeren Lieferanten. Als B- oder C-Kunde verfügen die Unternehmen bei der Mehrzahl ihrer Lieferanten nicht über die zur Durchsetzung dieser Konzepte notwendigen Einkaufsmacht. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, die Koordinationsprozesse im Maschinenbau mit dem kooperativen Lieferantenmanagement so weiterzuentwickeln, dass für einen mittelständischen Maschinenbauer eine wirksame Lieferantensteuerung möglich wird. Dazu werden in der vorliegenden Arbeit vier Koordinationsinstrumente entwickelt. Als erstes Instrument beschreibt der Autor den Aufbau einer Total-Cost-of-Ownership-Berechnung zur Steuerung der Vergabeentscheidungen des Einkaufs. Als zweites Instrument wird die Nutzung eines Lieferantenportals zur automatischen Erfassung und Messung aller Lieferdaten beschrieben. Auf dieser Basis wird die kooperative Lieferantenbewertung als drittes Instrument entwickelt. Diese ermöglicht jedem interessierten Abnehmer die eigenen Lieferantenbewertungen mit einer Vielzahl anderer Abnehmer zu teilen. Schwerpunkt des für die kooperative Lieferantenbewertung entwickelten Kennzahlensystems ist die Erfassung der Logistikleistung in den Dimensionen Lieferbereitschaft, Lieferflexibilität, Liefertreue und Änderungsrate des Lieferanten. Auf Basis der kooperativen Lieferantenbewertung setzt als viertes Instrument die kooperative Anreizgestaltung auf. Die erhöhte Transparenz aus der kooperativen Lieferantenbewertung wird dabei genutzt, um sowohl immaterielle Anreize (öffentliche Lieferantenbewertung) als auch materielle Anreize (Bonuszahlungen bzw. Pönalen) zur Steuerung der Lieferanten einzusetzen. Während die monetären Anreize direkt das Gewinnstreben des Lieferanten adressieren, beeinflussen die immateriellen Anreize langfristig die Reputation des Lieferanten im Markt. Abschließend wird anhand von drei Fallbeispielen aus dem Maschinen- und Anlagenbau die Vorteilhaftigkeit der entwickelten Koordinationsinstrumente verifiziert. ····· 1036178223

Steigerung der Arbeitsgenauigkeit mehrachsiger Maschinensysteme durch Kompakt- und Integralbauweise am Beispiel einer 5-Achs-Maschine

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Der Bedarf an komplexen Präzisionskomponenten wächst kontinuierlich, gleichzeitig erfordert deren Fertigung höchste Bearbeitungsgenauigkeiten bei immer größerer kinematischer Flexibilität. Ist die Werkzeugtechnologie für die Mikrobearbeitung industrietauglich beherrscht, so stoßen viele der eingesetzten 5-Achs- Maschinensysteme in punkto volumetrische Arbeitsgenauigkeit an ihre Grenzen. Gleichzeitig kann beobachtet werden, dass diese Maschinen im Verhältnis zu deren Werkstücken sehr groß bauen. Dieses Missverhältnis wirft die Forschungsfrage nach der Wirksamkeit einer Maschinenskalierung auf. Kann die Größe eines Maschinensystems bei vergleichbaren Baugruppentoleranzen sowie Lager- und Struktursteifigkeiten deutlich reduziert werden, so kann eine Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit allein aufgrund der verkürzten Hebelarme erzielt werden. Dann werden Führungen und Lager mit geringeren Momenten belastet und die freien, thermisch dehnbaren Längen reduziert. Gleichzeitig kann die Vorschubdynamik aufgrund geringerer Trägheitsmassen erhöht werden. Neben technischen Vorteilen können ökonomische und ökologische Vorteile durch geringere Raum- und Energiebedarfe (Energieeffizienz) sowie reduzierte Investitionskosten erwartet werden. Vor dem beschriebenen Hintergrund wird in der vorliegenden Dissertation die Auswirkung einer konstruktiven Skalierung der Maschinensystemgröße auf die volumetrische Bearbeitungsgenauigkeit von fünfachsigen Maschinensystemen diskutiert. In einem ersten Schritt werden marktrelevante Produkte sowie die zugehörigen Bearbeitungsprozesse identifiziert und Maschinenanforderungen abgeleitet. Diese werden an kommerziell erhältlichen Maschinensystemen gespiegelt. Es werden konstruktive Aspekte zur Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit diskutiert, ein Fehlerfortpflanzungsmodell für Werkzeugmaschinen aufgestellt und die Potentiale der kompakten und der integralen Bauweise aufgezeigt. Als Versuchsträger wird eine 5- Achs-Maschine in Kompaktbauweise systematisch aufgebaut und messtechnisch untersucht. In einem Optimierungsschritt wird eine zusätzliche Drehachse mit einem in den Antriebsspalt integrierten Hydrostatiklager (Integralbauweise) erarbeitet. Es wird untersucht, welche Eigenschaften und welche Auswirkungen diese Achse auf die Gesamtmaschine im Vergleich zu einem kompakten Aufbau besitzt. Hierzu werden neben geometrischen, dynamischen und thermischen Untersuchungen vergleichende Antriebsuntersuchungen durchgeführt. Durch den Maschinen- und Achsaufbau kann abschließend das Optimierungspotential zur Steigerung der Arbeitsgenauigkeit durch die Kompakt- und die Integralbauweise bewertet werden. ····· 1036178222

Einflankenwälzprüfung von Hypoidgetrieben

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Der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum moderner Kraftfahrzeuge wird kontinuierlich reduziert, da die Akustik eines Automobils ein wesentliches Qualitätskriterium darstellt. Vor dem Hintergrund sinkender Geräuschpegel werden die von den Verzahnungen des Antriebsstrangs verursachten Geräusche nicht mehr maskiert und werden von den Insassen als störend empfunden. Aus diesem Grund ist die Reduktion des Anregungsverhaltens ein wesentliches Entwicklungsziel bei der Getriebekonstruktion. Die große Herausforderung bei der Fertigung von anregungsarmen Getrieben ist, dass bereits minimale Abweichungen der Verzahnungsgeometrie zu einem Anstieg des Getriebegeräuschs führen. Die Dissertation `Einflankenwälzprüfung von Hypoidgetrieben` thematisiert die Qualitätsbewertung von Kegelradverzahnungen am Ende der Radsatzfertigung und richtet sich an Konstrukteure und Fertigungstechniker aus der Verzahnungsbranche. In dieser Arbeit werden Geräusch- und Drehfehlermessungen an einem automobilen Hinterachsgetriebe durchgeführt. Es werden fünf Getriebe dieses Typs mit deutlich streuendem Geräuschverhalten ausgewählt und analysiert. Es werden objektive Kennwerte für die Geräusch- und Drehfehlerbewertung entwickelt, um auf deren Basis Korrelationsanalysen von Drehfehler und Getriebegeräusch durchzuführen. Die erfolgen am Radsatz und im Getriebe, um Montageeinflüsse auf die Korrelation von Einflankenwälzprüfung am Radsatz und im Getriebe zu bewerten. Basierend auf diesen Untersuchungen wird eine Prüfstrategie für die Einflankenwälzprüfung entwickelt. Durch Variation von Ritzeleinbaumaß und Verdrehflankenspiel der Hypoidradsätze bei der Einflankenwälzprüfung werden Montagetoleranzen sowie lastbedingte Positionsabweichungen der Radsätze im Getriebe berücksichtigt. Durch die Umsetzung der Prüfstrategie der Einflankenwälzprüfung werden die Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode aufgezeigt. Hierzu wird eine Methode entwickelt, um die Montageabweichungen zu erfassen. Durch Abdrängmessungen werden zudem die lastbedingten Verlagerungen der Radsätze bestimmt, um diese bei der Prüfstrategie umsetzen zu können. Im abschließenden Abschnitt werden Ansätze vorgestellt, die es ermöglichen, die Prüfdauer bei der Umsetzung der Prüfstrategie für die Einflankenwälzprüfung zu minimieren. Außerdem wird ein Vorgehen entwickelt, mit dem Grenzwerte für die Prüfstrategie basierend auf Variationsrechnungen bestimmt werden können. ····· 1036178221

Laserunterstützte Fräsbearbeitung hochfester Werkstoffe

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Die herausragenden Festigkeitseigenschaften hochleistungsfähiger Werkstoffe bedingen nicht nur ihren häufigen Einsatz in technischen Systemen, sondern führen zu großen Herausforderungen in der mechanischen Bearbeitung. Hier eröffnet die laserunterstützte Zerspanung völlig neue Perspektiven. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die laserunterstützte Fräsbearbeitung mit unmittelbarer Laserbestrahlung der Schnittfläche innerhalb des Fräsereingriffs untersucht. Aufbauend auf der analytischen Betrachtung der zugrundeliegenden Wirkmechanismen erfolgte zunächst die Modellierung der laserinduzierten Temperaturverteilung im Spanungsquerschnitt. Anhand von experimentellen Analogieversuchen am Beispiel von Siliziumnitrid-Keramik wurde schließlich eine grundlegende Bewertung der prozesstechnologischen Machbarkeit durchgeführt. Im Anschluss wurden die optischen, mechanischen und thermischen Grundlagen zur Integration von Strahlführungssystemen erarbeitet. Die Ergebnisse aus der Herleitung entsprechender Anforderungen an die Spindel-Werkzeug-Technologie für die maschinenintegrierte Laserstrahlführung bildeten die Grundlage zur Umsetzung eines Maschinensystems, das erstmalig die hybride Fräsbearbeitung unter direkter Laserbestrahlung der Schnittfläche innerhalb des Fräsereingriffs ermöglicht. Im Anschluss wurden allgemeine systemseitige Mess- und Stellgrößen zur Steuerung des hybriden Fräsprozesses abgeleitet. Die Ergebnisse wurden in einem Prozesssteuerungssystem umgesetzt, das zusammen mit dem Maschinensystem für eine abschließende prozesstechnologische Analyse eingesetzt wurde. Hierbei erfolgte die experimentelle Untersuchung der Abhängigkeiten zwischen maschinenseitigen Stell- und prozessseitigen Kenngrößen bei der laserunterstützten Fräsbearbeitung von Siliziumnitrid-Keramik und der Nickelbasislegierung Inconel 718. Gegenüber dem Stand der Forschung konnte eine signifikante Steigerung der Effektivität und Energieeffizienz nachgewiesen werden. Die vorgestellte Maschinen- und Steuerungstechnik eröffnet weitreichende Entwicklungspotenziale für die Anpassung bestehender Bearbeitungssysteme. Ein Werkzeugportfolio für unterschiedlichste Bearbeitungsaufgaben ist ebenso denkbar wie die modulare Erweiterung der Maschinensteuerungen oder die Implementierung von CAD/CAM-Schnittstellen, welche die zur Synchronisation und Modulation benötigten Eingriffsdaten bei komplexen Bearbeitungsaufgaben bereitstellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit eröffnen weitgreifende neue Perspektiven für den Einsatz der laserunterstützten Frästechnologie bei hochfesten Werkstoffen. ····· 1036178220

Modell zur Kapazitätsplanung von Dienstleistungsressourcen in Leistungssystemen

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Die deutsche Investitionsgüterindustrie befindet sich in einem Wandel hin zum Angebot kundenindividueller Komplettlösungen. Diese Komplettlösungen bestehen aus integrierten Sach- und Dienstleistungen, die zusammen ein Leistungssystem bilden. Eine der wesentlichen Herausforderungen für die Anbieter industrieller Leistungssysteme ist die effektive Planung der qualitativen und quantitativen Dienstleistungskapazitäten, die zur Realisierung der Leistungssysteme erforderlich sind. In dieser Dissertation wird ein systematischer und durchgängiger Ansatz zur Lösung dieses Problems entwickelt, welcher die bisherige Lücke an methodischer Unterstützung schließt. Den forschungsmethodischen Schwerpunkt der Dissertation bildet die Übertragung der vorhandenen Ansätze zur Beschreibung der Verwendung von Ressourcen in Produktionssystemen sowie der darauf aufbauenden Prinzipien der Kapazitätsplanung vom Sachgutbereich auf den Dienstleistungsbereich. Wesentliches Ergebnis der Dissertation sind ein Beschreibungsmodell und eine darauf aufbauende Planungssystematik, die in einer Mittel- Zweck-Relation stehen und zusammen einen integrierten Ansatz bilden. Das Beschreibungsmodell bildet die strukturelle Verwendung von Dienstleistungsressourcen in Leistungssystemen derart ab, dass der zum Aufbau eines bestimmten Leistungsvermögens erforderliche Ressourcenbedarf ermittelt werden kann. Dazu werden die Ressourcen-, Prozess- und Ergebnisebene von Dienstleistungsproduktionssystemen sowie deren Zusammenhänge in UML2 Notation modelliert. Die Planungssystematik baut auf dem Beschreibungsmodell auf und ermöglicht eine taktische Kapazitätsplanung für Dienstleistungsressourcen in Leistungssystemen. Die Überprüfung und Validierung der entwickelten Lösung erfolgt im Rahmen von zwei Fallstudien am Beispiel der Ressourcenplanung für die technische Instandhaltung eines Unternehmens der Luftfahrtindustrie sowie am Beispiel der Ressourcenplanung für den After Sales Service eines Herstellers von Werkzeugmaschinen. Im Rahmen der Fallstudien wurden die Stammdatenstrukturen und auftragsbezogenen Datenstrukturen innerhalb eines zuvor festgelegten Pilotbereichs modelliert und prototypenhaft in einer Datenbank abgebildet. Die Planungssystematik wurde mithilfe Excel-basierter Softwarelösungen anhand verschiedener Aufträge erfolgreich getestet. Im Ergebnis konnte die Ressourcenauslastung um ca. 20 Prozent verbessert werden. ····· 1036178219

Nutzenpotenziale harmonisierter Stammdaten in den Prozessen der Auftragsabwicklung von Auftragsfertigern

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Um eine Funktionsintegration unterschiedlicher Systeme realisieren zu können, müssen Stammdaten systemübergreifend harmonisiert sein, da sich ansonsten unweigerlich ökonomische Folgen ergeben. Bis heute existiert keine wissenschaftlich fundierte Methodik, die es erlaubt, Nutzenpotenziale in Bezug auf harmonisierte Stammdaten ex ante zu bewerten. Dementsprechend war es das Ziel dieser Dissertation, die Grundlagen zur Bewertung von Harmonisierungseffekten zu schaffen und diese in ein anwendungsorientiertes Verfahren zu überführen. Dazu wurde zunächst die Problemstellung unter Berücksichtigung der Prinzipien der Managementkybernetik im Produktionsmanagementsystem nach Brosze dargestellt. Auf die sich hierdurch ergebenden Anforderungen wurde sowohl bei der Modellierung der Informationsstrukturen der Auftragsabwicklung als auch bei der Ableitung des strategischen Zielsystems eingegangen. Logisch parallel erfolgte die Modellierung der Auftragsabwicklungsprozesse. Auf dieser Basis wurde anschließend eine Analyse der datenorientierten Informationsbedarfe der einzelnen Prozessen der Auftragsabwicklung durchgeführt. Die Herleitung von Nutzenpotenzialen aus den Effekten von Informationsdefiziten und die Zuordnung der Potenziale zu den Aufgaben des kybernetischen Produktionsmanagementsystems stellt ein erstes Kernergebnis der Dissertation dar. Dieses erfährt eine substanzielle Aufwertung, indem die bisher fehlende Verknüpfung der lokalen Nutzenpotenziale mit den Elementen eines übergeordneten Zielsystems durch den Aufbau von Referenzwirkungsketten geleistet wird. Die Spezifikation der jeweiligen funktionalen Zusammenhänge mit Hilfe von Nomogrammen vervollständigt die Modellierung. Im Anschluss erfolgte die Überführung der Teilmodelle in ein anwendungsorientiertes Verfahren, welches im Rahmen einer direkten und einer indirekten Überprüfung evaluiert wurde. Diese Arbeit liefert ein Referenzmodell der Wirkzusammenhänge zwischen Nutzenpotenzialen harmonisierter Stammdaten und dem unternehmerischen Zielsystem. Sie erweitert darüber hinaus das Modell des kybernetischen Produktionsmanagementsystems nach Brosze um eine daten- und integrationsorientierte Sicht. Durch die Ableitung und Bereitstellung eines Bewertungsverfahrens wird das aufgebaute Beziehungswissen der praktischen Anwendung zugänglich gemacht und befähigt Unternehmen, in Zukunft Harmonisierungsprojekte wissenschaftlich fundiert hinsichtlich des zu erwartenden Nutzen zu bewerten. ····· 1036178218

Technological Analysis of Advanced Ceramics Polishing

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The technological analysis contributes to the understanding of the polishing behaviour of advanced ceramics. Alumina, silicon carbide, silicon nitride, and zirconia are polished to identify material specific influences on the process and its outcome. The investigations follow the common goals of polishing processes: low roughness, high removal rates, and defect-free surfaces. The phenomenological approach is based on the hypothesis that polishing can be modelled as a tribological system. Thus, removal mechanisms in polishing are analysed in accordance to wear mechanisms and the respective models originating from wear theory. On the one hand, diamond slurry is used to investigate the significant process interactions of advanced ceramics polishing. On the other hand, soft polishing agents, i.e., ceria and zirconia, are employed to polish silicon nitride. Both investigations are designed to follow an analogous procedure. First, an evaluation of stability and reproducibility of the removal rate is given. Second, an analysis based on online monitored data, e.g., polishing power, process energy, slurry pH, and temperature is provided. Third, the resulting surface quality is quantitatively and qualitatively examined. Fourth, the resulting boundary layers are inspected to determine mechanical and chemical interactions. The polishing experiments with diamond slurry proved that mechanical interactions dominate the material removal. The findings represent both a broad overview due to the wide range of polished ceramics but also a detailed analysis on the nano- and microscale due to the employed advanced analytical methods, e.g., scanning and transmission electron microscopy. The diverse results are explained based on the material specific characteristics determining the resulting removal mechanisms. According to the state-of-the-art, polishing of silicon nitride with ceria and zirconia slurries benefits from a synergy of mechanical and chemical interactions, whereas the published explanations of process interactions are partially contradicting. Therefore, the experiments are designed to clarify the validity of the various hypotheses. The investigation concludes with a new model elucidating the responsible mechanochemical interactions. Contrary to polishing with diamond slurry and to Preston`s hypothesis, the influence of pressure is more significant than relative velocity. The achievable roughness values of the defect-free surfaces are as low as Sa ~2 nm and Sz ~20 nm. ····· 1036178217

Wellenfrontsensor nach dem Shack-Hartmann Prinzip auf Basis einer digitalen Mikrospiegel-Matrix

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Die Optik gilt als Schlüsseltechnologie für Hightech-Produkte. Optische Systeme finden in großer technologischer Breite Anwendung, so in der Metall- und Elektroindustrie mit Prüftechnik oder Laserbearbeitung, in der Medizintechnik mit bildgebenden Verfahren, in der Telekommunikation mit optischen Netzwerken, in der Consumer-Elektronik mit optischen Laufwerken, Mäusen, Laserdruckern und Scannern sowie in der Optikindustrie selbst. Moderne Optiken für diese Anwendungen werden durch leistungsfähigere Berechnungs- Programme und Fertigungstechnologien immer komplexer. Die Prüfung der Formhaltigkeit und der Funktion dieser Optiken stellt derzeit noch einen begrenzenden Faktor in der Produktionstechnik dar. Vorhandene Verfahren können häufig die verlangte hohe Präzision bei gleichzeitig großem Messbereich nicht bieten. In dieser Dissertation wird ein neues Verfahren zur Wellenfrontmessung auf den Grundlagen des Shack-Hartmann Prinzips untersucht, das die flexible Prüfung stark asphärischer Wellenfronten möglich macht. Dabei wird das Mikrolinsen-Array in konventionellen Shack-Hartmann Sensoren durch eine digitale Mikrospiegelmatrix (DMD) ersetzt. Mit dem DMD kann eine sehr schnelle sequenzielle Messung der einzelnen Messpunkte durchgeführt werden. Bei der sequenziellen Messung steht der gesamte Dynamikumfang eines Detektors jedem Messpunkt zur Verfügung, wodurch ein größerer Messbereich bei gleichzeitig höherer Auflösung erfasst werden kann. Im Einzelnen wird beschrieben, - wie Beugungseffekte am DMD beherrscht werden - wie stabil die Winkelpositionen der einzelnen DMD-Spiegel sind - wie die Pupillenabbildung stark aberrierter Wellenfronten ausgelegt wird - wie ein optischer Analysator zur Messung hoher Feldwinkel ausgelegt wird - wie eine Lateraleffektdiode zur schnellen Messung des Signals eingesetzt wird. ····· 1036178216

Methodik zur Steigerung der Wandlungsfähigkeit von Fabriken im Maschinen- und Anlagenbau

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Eine Vielzahl von Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau steht vor der Herausforderung sich ständig an die internen und externen Wandlungstreiber anzupassen und unterliegen dadurch einem ständigen Veränderungsprozess. Für die Fabrik mit ihren Produktionssystemen und Werkstrukturen bedeutet dies letztendlich die Fähigkeit sich stetig mit wenig Aufwand an die neuen Rahmenbedingungen anzupassen, um auch zukünftig wettbewerbsfähig zu sein. Dabei ist sowohl der Wandlungsprozess, bei dem die Mitarbeiter eine entscheidende Rolle spielen, als auch der optimale Grad der Wandlungsfähigkeit ausschlaggebend. Die vorliegende Dissertation greift diese Problematik auf und verfolgt die Zielsetzung, eine anwendungsorientierte Methodik zur Steigerung der Wandlungsfähigkeit von Fabriken im Maschinen- und Anlagenbau zu entwickeln. Neben der technischen Wandlungsfähigkeit, die in der Literatur ausgiebig diskutiert wird, wird die soziotechnische Wandlungsfähigkeit - also der Menschen bei dem Wandel - in den Vordergrund gestellt, der bisher in der Literatur nur wenig Berücksichtigung findet. Die entwickelte Methodik liefert dabei einen ganzheitlichen Ansatz, der sowohl die Planung der Wandlungsfähigkeit als auch die anschließende Umsetzung berücksichtigt. Die Strukturierung der Methodik erfolgt dabei entlang des St. Galler Management Navigators mit seinen fünf Phasen: Initiierung, Positionierung, Wertschöpfung, Veränderung und Performance- Messung. In der Initiierung erfolgt die Aufnahme der Ist-Wandlungsfähigkeit. Um den soziotechnischen Aspekt in den Kontext der Wandlungsfähigkeit einzuordnen und daraus später konkrete Stellhebel beschreiben zu können, werden aus der Systemtheorie soziotechnische Wandlungsbefähiger abgeleitet. Die Phase der Positionierung bestimmt die vom Markt geforderte Soll-Wandlungsfähigkeit mittels der Szenario-Analyse. In der sich anschließenden Wertschöpfung wird die Ist- und Soll-Wandlungsfähigkeit gegenübergestellt und für die auftretenden Gaps konkrete Handlungsempfehlungen, die mittels Nutzwertanalyse bewertet werden, vorgeschlagen. Im Anschluss beschäftigt sich die Phase der Veränderung mit der Umsetzung der ausgewählten Handlungsempfehlungen. Die Performance-Messung bewertet synchron zum Ablauf der Methodik die Umsetzungs- Performance in den fünf Feldern des General Management Navigators sowie nach dem Projektabschluss die Qualität des Projektmanagements. ····· 1036178215

Experimente zum Produktivitätsmanagement

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Produktivität entscheidet direkt über den Unternehmenserfolg, ist in ihren Wirkzusammenhängen aber nur schwer greifbar. Neben der technisch fassbaren Verbesserung von Arbeitsprozessen und -strukturen, beeinflussen insbesondere soziale Aspekte die Leistungsfähigkeit und Entwicklung von Produktionssystemen. Dieses Buch zeigt an einfachen Experimenten, welche Strukturen und Mechanismen in diesem Zusammenhang wirken und welche hemmen. Experimente, die zum Nachdenken und Schmunzeln anregen und eine neue Perspektive auf Alltagssituationen in der Produktion und darüber hinaus eröffnen. Die Experimente stammen aus der Produktionsforschung, den Verhaltens- und Entscheidungswissenschaften und befassen sich im Kern mit der Leistungsentwicklung, der Entscheidungsfindung und Problemlösung und mit der Incentivierung. Sie können Anregungen für die Gestaltung von Produktionssystemen bieten und den ein oder anderen Hinweis, warum Verbesserungsmaßnahmen greifen oder nicht. ····· 1036178213

Motiviertes Qualitätsmanagement

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Umfassende Ansätze zum Qualitätsmanagement und, damit einhergehend, zertifizierte Qualitätsmanagementsysteme (QM-Systeme) werden immer bedeutsamer um im globalen Wettbewerb erfolgreich zu bestehen. Trotz einer steigenden Anzahl von Zertifizierungen bleiben die intendierten positiven Effekte der QM-Systeme meist hinter den Erwartungen der Unternehmen zurück. Die Systeme erzielen nicht ihre gewünschten Effekte zur Verbesserung der Produkte, Dienstleistungen und Prozesse. Diese Tatsache gründet oftmals darin, dass die QM-Systeme nur formal implementiert und genutzt werden - im Extremfall evtl. nur der Aufrechterhaltung der Zertifizierung dienen. Hierbei wird meist vernachlässigt, dass es sich bei QM-Systemen um soziotechnische Systeme handelt, deren Funktion vom Zusammenspiel von Mensch und prozessualen Strukturen abhängt. Sie definieren die Rahmenbedingungen für den Arbeitsalltag der Mitarbeiter und stellen so organisatorische Strukturen für alle im Unternehmen arbeitenden Menschen bereit. Die Funktionsweise und der Nutzen von QM-Systemen entwickelt sich deshalb meist nur soweit, wie die Systeme aktiv und motiviert durch die Mitarbeiter eines Unternehmens gelebt und ausgestaltet werden. Die Arbeit verortet sich in einem interdisziplinären Feld zwischen Organisationspsychologie und Ingenieurwissenschaften mit einem starken Fokus auf die unternehmerische Praxis in kleinen und mittleren Unternehmen. Sie stellt eine Methodik zur Verfügung, mit der es möglich ist, bestehende QM-Systeme hinsichtlich ihrer motivationsrelevanten Ausgestaltung zu bewerten und konkrete Verbesserungspotentiale zur Integration motivationspsychologischer Erkenntnisse in die Systeme abzuleiten - ohne die Systemkomplexität zu erhöhen oder die Zertifizierbarkeit zu erschweren. ····· 1036178212

Methodik zur Gestaltung von Geschäftsprozessen im industriellen Werkzeugbau

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Die Branche Werkzeugbau in Hochlohnländern befindet sich in einer Phase intensiven Wandels. Für diesen Wandel sind die beiden Trends `Globalisierung` sowie `Derivatisierung` verantwortlich. Sie verändern die Rahmenbedingungen der Werkzeugherstellung. Um dem global einkaufenden Kunden auch zukünftig ein attraktives Angebot am Hochlohnstandort bieten zu können, muss die Branche ihr Leistungsangebot neu definieren. Dies bedeutet in Zukunft, technologisch anspruchsvolle und qualitativ hochwertige Werkzeuge trotz der gestiegenen Produktkomplexität in kürzerer Durchlaufzeit, bei hoher Termintreue anhand von wirtschaftlichen und wettbewerbsfähigen Prozessen herzustellen. Neben der Höherwertigkeit der Produkte rückt der Fokus auf die Höherwertigkeit der Prozesse. Die zur Sicherstellung der Höherwertigkeit der Prozesse notwendige Prozessgestaltung im Werkzeugbau ist schwer durchsetzbar. Zwar gehen die Bemühungen zur Industrialisierung der Branche in diese Richtung, der Unikatcharakter ihrer Produkte, verbunden mit verschiedenen, neuartigen und teilweise nicht planbaren Abläufen konterkariert jedoch die Definition von Prozessen, deren originäres Ziel die Systematisierung und Standardisierung von Abläufen ist. Dementsprechend bedarf es der Branche Werkzeugbau bei der Gestaltung ihrer Prozesse der Auftragsabwicklung an methodischer Unterstützung. Das Ergebnis dieser Dissertation ist eine Methodik zur Prozessgestaltung im industriellen Werkzeugbau. Die Methodik gliedert sich in eine Basisphase und eine Gestaltungsphase. In der Basisphase werden zunächst die Rahmenbedingungen des Werkzeugbaus analysiert. Die sich anschließende Prozesstypisierung schafft eine unternehmensspezifische Ausgangsbasis für die Methodik. Während der Gestaltungsphase erfolgt zunächst eine kennzahlengestützte Prozessbewertung. Potenzialträchtige Prozesse werden im Folgenden modelliert. Die Methodik schließt mit einer Prozessgestaltung, die auf im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Referenzprozessen für die Branche Werkzeugbau basiert. Mit der entwickelten Methodik steht ein Hilfsmittel zur Verfügung, mit dem ein wesentlicher Schritt in Richtung einer Industrialisierung der Unikatfertigung im Werkzeugbau vollzogen werden kann. Werkzeugbaubetriebe haben so die Möglichkeit, Prozesse in Bezug auf ihre Anforderungen zu gestalten. Dies resultiert in einer nachhaltigen Verbesserung der Prozesse der Auftragsabwicklung. ····· 1036178211

Technisches Risikomanagement in produzierenden Unternehmen

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Industrie- und Handelsunternehmen sind heutzutage einer Vielzahl verschiedener Risiken ausgesetzt. Sie treten in verschiedenen Bereichen auf, z. B. bei der strategischen Ausrichtung des Unternehmens, der Entwicklung neuer Produkte oder der Einführung neuer Produktionsverfahren und Unternehmensprozesse. Durch äußere Einflüsse wie z. B. regulatorische Bestimmungen (z. B. KonTraG), steigendem Preis-, Qualitäts- und Wettbewerbsdruck, kürzeren und flexibleren Lieferfristen oder der Reduzierung der Produktlebenszyklen, werden diese Risiken für Unternehmen erhöht. Nur mithilfe eines effektiven und effizienten Risikomanagementsystems können Unternehmen daher ihre Wettbewerbsfähigkeit langfristig erhalten und ausbauen. Dabei besteht die größte Herausforderung darin, das Risikomanagementsystem so zu gestalten, dass wesentliche Risiken frühzeitig erkannt und entweder bewusst eingegangen oder mit geringem Aufwand behoben werden. Mit der vorliegenden Studie zeigen das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und die P3 Ingenieurgesellschaft mbH, welche Methoden und Konzepte Unternehmen derzeit anwenden und welche erfolgversprechend sind. Außerdem wird analysiert, welche Trends sich beim Thema Risikomanagement abzeichnen und wo Handlungsfelder liegen. Das Ergebnis zeigt den derzeitigen Stellenwert und die Gestaltung von Risikomanagementsystemen in deutschen Unternehmen. ····· 1036178210

Metrological System for Perceived Quality Parameters to Establish Transfer Functions to Human Perception

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The understanding of quality is extended in the past years from a purely functional driven quality term to the quality as perceived by the customer. In this thesis a methodology is introduced to reproducibly measure and investigate the customer relevant quality perception of vehicle interiors. To achieve this, a holistic metrology has been developed to measure the attributes and physical parameters, which are important for the Perceived Quality of vehicle interiors. The metrology has to fulfill mobility, modularity and flexibility requirements. To enable a later correlation to human perception, special emphasis is put on an adaption of the metrology to human physiology. Main part is a robot system with free programmable force-travel and torque-angle measurement capabilities. One objective has been to conduct the measurements on a test rig as well as in the vehicle interior. Due to the variety of the covered, partly new established, metrologies the project is called `Perceived Quality Toolbox`. The correlation of the gathered data to human perception is carried-out with appropriate statistical processes and the respective transfer functions are established in various validation projects. ····· 1036178209

Numerical Tool Optimization in Deep Drawing

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Im Kontext der begrenzten Ressourcen haben führende Automobilhersteller die Bedeutung einer ressourceneffizienten Produktion erkannt. Neue Werkzeuge und verbesserte Prozesse werden heute in der Blechumformung und insbesondere beim Tiefziehen von Karosseriebauteilen verbreitet eingesetzt, um eine effiziente Produktion der immer komplexer werdenden Produkte zu gewährleisten. Eine effiziente Herstellung und ein Einsatz solcher Werkzeuge werden im Wesentlichen durch zwei Wissenslücken verhindert. Zum einen führen die Verwendung hochfester Stähle und die immer komplexer werdenden Fahrzeugkomponenten zu einem erhöhten Verschleiß der Werkzeugaktivelemente. Zum anderen erfordert das hohe Gewicht der bewegten Werkzeugsysteme beim Tiefziehen einen hohen Energieverbrauch im Einsatz. Eine Verschleiß- und Gewichtsreduktion kann durch eine Anpassung der Werkzeuggeometrie an den lokal vorliegenden Belastungen erreicht werden. Diese kann jedoch nur durch den Einsatz der numerischen Optimierung auf Basis der tatsächlichen Werkzeugbelastungen effektiv vorgenommen werden. Für komplexe Tiefziehprozesse wird ihr Einsatz durch die niedrige Zeiteffizienz der numerischen Prozesssimulation verhindert. Das Ziel dieser Arbeit ist die Schließung dieser Wissenslücken durch die Entwicklung einer effizienten numerischen Methode zur Werkzeugoptimierung beim Tiefziehen. Zur Erhöhung der Berechnungseffizienz wurde eine gekoppelte numerische Modellierungsmethode auf Basis der FEM und BEM entwickelt. Der Einsatz dieser FEM/BEM-Kopplung ermöglichte eine Reduktion der Rechenzeit um den Faktor 20 für ein nichtlineares Standardproblem der Kontaktmechanik bei vergleichbarer Genauigkeit mit der FEM. Eine Erweiterung der FEM/BEM-Kopplung zur Modellierung komplexer Tiefziehprozesse erlaubte eine zeiteffiziente und genaue Berechnung der Werkzeugbelastungen unter Berücksichtigung des gesamten Werkzeugsystems. Die Integration dieser Methode in numerische Optimierungsalgorithmen ermöglichte eine Gewichtsreduktion des bewegten Werkzeugsystems um 23 % bei einem insignifikanten Steifigkeitsverlust. Des Weiteren wurde durch eine Gestaltoptimierung der Ziehkante eine an den lokal vorliegenden Belastungen adaptierte Geometrie berechnet. Sie ermöglichte eine Homogenisierung und Reduktion der Kontaktflächenpressungen an der Ziehkante. Experimentelle Untersuchungen zeigten, dass hierdurch eine Verschleißreduktion von über 50 % für die optimierte Ziehkantengeometrie möglich ist. ····· 1036178208

Synchronisation von Entwicklungsprozessen durch Taktung

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Insbesondere in wirtschaftlich herausfordernden Zeiten ist eine signifikante Differenzierung durch das unternehmerische Innovationsmanagement Bedingung für erfolgreiches Wirtschaften. Die Produktentwicklung ist ein zentraler Baustein des Innovationsmanagements und ihr Erfolg hängt insbesondere von der zeitgerechten Lösung technischer Problemstellungen ab. Diese Zeitgerechtheit leitet sich neben der Nachfrage der Kunden und dem Druck des Wettbewerbs auch von den internen Abstimmungsprozessen des innovierenden Unternehmens ab. Der Fortschritt innerhalb eines Produktentwicklungsprozesses legt dabei maßgeblich fest, ob beispielsweise der Einkauf bereits Langläuferteile bestellen, die Produktion mit der Planung des Serienanlaufs beginnen oder der Vertrieb mit seinen Kunden Lieferfristen verhandeln kann. Für Produktentwicklungsprojekte ist es daher in der Regel unerlässlich, einen definierten Projektplan fristgerecht einzuhalten. Dennoch zeigt die Erfahrung, dass der Großteil der Entwicklungsprojekte, nicht zuletzt aufgrund der komplexen projektinternen Synchronisationsprozesse, Projektmeilensteine eher zu spät als pünktlich erfüllt. Gegenstand dieser Arbeit ist daher die zeitliche und inhaltliche Synchronisation der Akteure und Aufgaben innerhalb eines Produktentwicklungsprozesses. Ein herausragendes Beispiel für die Synchronisation von Prozessen stellen bisher die erprobten Lean Production-Systeme dar. Die Erfolge dieser synchronen Produktionssysteme haben gezeigt, dass eine effektive Synchronisation von Geschäftsprozessen mittels einer prozessübergreifenden Taktung realisiert werden kann. Daher werden in dieser Arbeit die Vorraussetzungen für die Einführung einer prozessübergreifenden Taktung in der Produktentwicklung untersucht und geeignete Lösungsansätze zur einfachen Synchronisation aufgezeigt. ····· 1036178207

Virtualisierung der spanenden Bearbeitung in der Maschinenentwicklung und Prozessoptimierung (VispaB)

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Von spanenden Werkzeugmaschinen wird ein Höchstmaß an Produktivität gefordert, welche neben dem Leistungspotential der installierten Antriebe und verwendeten Werkzeuge sowie Schneidstoffe durch das dynamische Nachgiebigkeitsverhalten der Maschinensysteme begrenzt wird. Sowohl Maschinenhersteller als auch Anwender sehen sich bei der Inbetriebnahme und Fertigungsvorbereitung oft mit dem Problem konfrontiert, dass geplante Zerspanleistungen auf Grund von Prozessinstabilitäten nicht umgesetzt werden können. Dieses Problem führt oft zu langen und unwirtschaftlichen Inbetriebnahmezeiten industrieller Serienfertigungsprozesse, da umfangreiche Versuchsreihen erforderlich sind, um prozesssichere, bearbeitungseffiziente Fertigungsbedingungen zu ermitteln. Dem gegenüber können als Folge instabiler Zerspanoperationen Qualitätsanforderungen an das Werkstück wie z.B. die Form- und Maßhaltigkeit sowie insbesondere die geforderte Oberflächenqualität nicht erfüllt werden. Die auftretenden Schwingungen der Maschinenstruktur begrenzen zudem die Lebensdauer mechanischer und mechatronischer Maschinenkomponenten und verkürzen die Standzeit der Werkzeuge. Die Möglichkeit das dynamische Wechselwirkungsverhalten von Maschine und Zerspanprozess mit Hilfe von Simulationswerkzeugen abzubilden, befähigt Maschinenhersteller und -anwender Inbetriebnahme- und Einfahrprozesse deutlich zu verkürzen, Fertigungsressourcen effizienter zu nutzen und die Fertigungsqualität ihrer Produkte zu steigern. Basierend auf Referenzprozessen für die Fertigungsverfahren Drehen und Fräsen wurden im Rahmen des BMBF Projektes VispaB Prozessmodelle entwickelt, die in Kombination mit ausgereiften Maschinenmodellen verlässliche Stabilitätsvorhersagen ermöglichen und eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit von Produktionsanlagen erlauben. Die entwickelten, durchgängigen Modelle und Simulationswerkzeuge befähigen den Maschinenanwender zu einer fertigungseffizienten Parametrierung spanender Bearbeitungsoperationen. Gleichermaßen wurden virtuelle Werkzeuge und Entwicklungsmethodiken geschaffen, die eine frühzeitige Bewertung des dynamischen Nachgiebigkeitsverhaltens von Produktionsanlagen anhand ihres prozessstabilen Verhaltens bereits im Verlauf ihrer Entwicklungsprozesskette gestatten. Die Leistungsfähigkeit und Prognosegenauigkeit der entwickelten Softwaretools wurde durch eine große Anzahl von Bearbeitungsversuchen auf verschiedenen Versuchsträgern der beteiligten Projektpartner untersucht und verifiziert. ····· 1036178206

Wertorientierte Gestaltung der betrieblichen Instandhaltung

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In dieser Dissertation wird über eine quantitative empirische Analyse untersucht, welchen Wertbeitrag die betriebliche Instandhaltung für Unternehmen der kontinuierlichen Prozessindustrie leistet und welche Elemente maßgeblich für den Erfolg der Instandhaltung sind. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist die Tatsache, dass die betriebliche Instandhaltung unmittelbar den Unternehmenserfolg beeinflusst und ein maßgeblicher Wettbewerbsfaktor für produzierende Unternehmen ist. Die aktuell in der betrieblichen Praxis dominierende Strategie der kurzfristigen Ergebnisoptimierung (`cost-cutting`-Denken) erfordert jedoch einen Paradigmenwechsel, um im Zuge dessen die Instandhaltung nicht mehr als Kostenfaktor zu steuern, sondern über die Wertorientierung zu einem maßgeblichen Werttreiber des Unternehmens zu entwickeln. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines ganzheitlichen Lösungsangebotes für die betriebliche Praxis zur wertorientierten Gestaltung der betrieblichen Instandhaltung. Zunächst wird aufbauend auf der wertorientierten Perspektive, der Systemtheorie, dem verhaltenswissenschaftlichen Ansatz, dem St.-Galler-Management-Modell sowie etablierten Konzepten der Instandhaltung (u.a. TPM, RCM) der Bezugsrahmen der Untersuchung konzipiert. Dieser enthält Gestaltungselemente und erfasst im Sinne der Wertorientierung die Bedürfnisse aller relevanten Anspruchsgruppen über die Festlegung auf den Stakeholder-Ansatz und hierüber spezifizierte Erfolgsvariablen. Grundlage der wissenschaftlichen Untersuchungen ist eine quantitative empirische Analyse in der internationalen Papierindustrie zur Operationalisierung des Modells und Überprüfung der Wirkzusammenhänge zwischen Gestaltungselementen und Erfolgsvariablen. Über die empirisch ermittelten Kausalzusammenhänge und kritische Reflexion der Ergebnisse im Anwendungszusammenhang liefert die Dissertation den wissenschaftlichen Nachweis, dass die betriebliche Instandhaltung einen Wertbeitrag für Unternehmen leistet, und beseitigt das grundlegende Erkenntnisdefizit, welche Elemente im Sinne der Wertorientierung maßgeblich für den Erfolg der Instandhaltung sind und wie hoch ihr Wertbeitrag ist. Das Ergebnis ist ein Gestaltungsmodell für die wertorientierte Instandhaltung, das im Wesentlichen drei Zwecke erfüllt: Führung durch den Gestaltungsprozess, prospektive Bewertung von Gestaltungsalternativen, ex post Bewertung bestehender Optimierungsprogramme. Das Modell enthält beschreibende, erklärende und entscheidungsvorbereitende Elemente und gibt Gestaltungsempfehlungen für den Praktiker. Es unterstützt den Paradigmenwechsel in der Instandhaltung und zeigt auf, wie das Management die Instandhaltung unter Berücksichtigung der individuellen strategischen Ziele und aktuellen Unternehmenssituation wertorientiert gestalten kann. ····· 1036178205

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