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Entwicklung eines Verfahrens zur Abscheidung technischer Chromschichten aus einem Chrom(III)-Elektrolyt
(2009) Bohnet, Jens; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Die im Jahr 1843 von A. C. Becquerel entdeckte galvanische Verchromung aus wässrigen Lösungen ist eines der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Verfahren der galvanischen Oberflächenveredelung. Chromschichten sind witterungsbeständig und resistent gegen Anlaufen. Des Weiteren sind Chromschichten aufgrund der sich ausbildenden haftfesten Chromoxidschicht an der Oberfläche beständig gegenüber den meisten Chemikalien. Die galvanische Verchromung wird grundsätzlich in die dekorative Glanzverchromung mit Schichtdicken zwischen 0,3 µm bis maximal 2 µm und die technische Verchromung mit mehr als 2 µm Schichtdicke unterschieden. Die dazu eingesetzten Lösungen differenzieren sich in dreiwertige und sechswertige Chromelektrolyte. Technische Chromschichten dienen als Korrosions- und Verschleißschutz. Diese Chromschichten werden heute aus Elektrolyten auf Basis von Chrom(VI)-Salz abgeschieden. Aufgrund der gesundheits- und umweltgefärdenden Wirkung von Chrom(VI) besteht schon seit langem der Wunsch, die galvanische Chromabscheidung technischer Chromschichten aus Chrom(III)-Elektrolyten zu ermöglichen. Eine im Zuge dieser Arbeit durchgeführte Marktstudie zeigt auf, dass aktuell keine handelsüblich erwerbbaren Elektolyte auf Basis von Chrom(III) verfügbar sind. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Verfahren zur Abscheidung technischer Chromschichten aus einem Chrom(III)-Elektrolyten zu entwickeln. In einem ersten Schritt werden dazu die erforderlichen Parameter aus der Literatur abgeleitet. In eigenen Versuchen werden dann verschiedene chemische und physikalische Parameter untersucht. Mit diesen Ergebnissen wird eine Versuchsgalvanik aufgebaut und die in den Vorversuchen gewonnenen Erkenntnisse überprüft. Dabei zeigt sich, dass die Abscheidung technischer Chromschichten aus Chrom(III)-Elektolyten durch die Kombination aus angepasster Anlagentechnik, Chemie und geeigneter pyhsikalischer Parameter möglich ist.
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Ein Instrument zur Führung teilautonomer Leistungseinheiten in der Produktion
(2009) Burr, Günther; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Mit dem Entstehen von teilautonomen Leistungseinheiten in der Produktion steigt auch der Bedarf an Instrumenten zu ihrer Führung. Um sie zu führen, ohne ihnen den im Rahmen ihrer Autonomie notwendigen Handlungsspielraum zu nehmen, eignet sich speziell eine Führung durch Ziele. Die Vorgabe von einheitenspezifischen Zielen, ermöglicht es den teilautonomen Leistungseinheiten in der Produktion, dass sie alle im Rahmen ihres Handlungsspielraums zulässigen Entscheidungen zielgerichtet selbst treffen. Die Arbeit stellt ein Instrument zur Führung teilautonomer Leistungseinheiten unter Verwendung von Zielen vor. Das mit Hilfe der multidimensionalen, grafischen Datenmodellierung beschriebene Metadatenmodell erfüllt alle in der Arbeit herausgearbeiteten Anforderungen hinsichtlich einer flexiblen, individuellen und verständlichen Zielfestlegung. Das Metamodell enthält die Grundobjekte des Produktionsumfelds (Zeit, Geschäftspartner, Auftrag, Kapazitätseinheit, Artikel, Ziel) in Form von Dimensionen und einige nicht-monetäre Produktionskennzahlen, in Form von Datenraumvariablen. Aus Komplexitätsgründen wurden die Datenraumvariablen auf mehrere Datenräume (Auftragstermine, Auftragsübergangszeiten, Auftragsdurchführungszeiten, Auftragsdurchlaufzeiten, Durchlaufzeitabweichungen, Terminabweichungen, Auftragsmengen und Zielvorgaben) verteilt. Die ebenfalls modellierten Beziehungen zwischen den Datenraumvariablen unterstützen die Ursachenanalyse bei signifikanten Zielabweichungen. Durch den Einsatz leistungsfähiger Methoden zur Analyse multidimensionaler Datenbasen, konnte die Ziel-Ergebnis-Analyse objektiv, zuverlässig und aufwandsminimal umgesetzt werden. Ebenso ermöglichen die eingesetzten Analysemethoden eine ausnahmegetriebene, benutzergesteuerte und transparente Ursachenerforschung bei signifikanten Zielabweichungen durch Navigation zwischen ähnlichen Auswertungen. Als Nachweis der Anwendbarkeit wurde der Einsatz des Führungsinformationssystems in der Automobilindustrie, speziell in der Komponentenfertigung im Bereich des Motorenbaus beschrieben. Beispielhaft wurden die Ziele, die notwendigen DV-technischen Voraussetzungen, ein Ziel-Ergebnis-Monitor, eine Ziel-Ergebnis-Analyse, sowie eine Abweichungsanalyse dokumentiert. Im konkreten Anwendungsfall werden ausgehend von einer im Ziel-Ergebnis-Monitor sichtbaren, signifikanten Terminabweichung die Ursachen durch sukzessives Eingrenzen ermittelt.
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Logistikrelevante Lösungen auf der Basis von Lean-Management bei kleinen Losgrößen und hoher Variantenvielfalt
(2009) Reuter, Christian; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Unter den Rahmenbedingungen von globalisierten Märkten, immer individueller werdenden Kundenanforderungen hinsichtlich Produkten und Prozessen sowie zunehmend turbulenteren Umfeldbedingungen haben viele Unternehmen begonnen, "Ganzheitliche Produktionssysteme" einzuführen, um diesen höheren Anforderungen gerecht zu werden. Dementsprechend haben in den letzten Jahren viele Implementierungen einer "Schlanken Produktion" statt gefunden, bei denen der Fokus in vielen Fällen auf die Methoden in der Produktion beschränkt war. Aspekte zur Vermeidung von Verschwendung beispielsweise in Informationsflüssen oder administrativen Prozessen blieben weitestgehend unberücksichtigt. Die Darstellungen des Standes der Technik zeigen, dass die Beschreibung der Methoden einer schlanken Logistik nicht nur für die Produktionslogistik, sondern insbesondere für weitere Elemente der logistischen Kette notwendig ist. Die Wirkweise der in einem JIT-Produktionssystem geforderten Verkleinerung von Losgrößen (Ein-Stück-Fluss) auf die logistische Kette insbesondere hinsichtlich sinnvoller minimaler Grenzen wird ebenfalls nur unzureichend dargestellt. Dementsprechend widmet sich diese Ausarbeitung im ersten Teil der Darstellung des Konzepts und der Merkmale eines schlanken Logistiksystems. Ausgehend von der Fragestellung, ob und in welchem Umfang eine schlanke Logistik zur Wertschöpfung beiträgt, werden gemäß der Philosophie schlanker Prozesse die Anforderungen an logistische Prozesse abgeleitet. Aus diesen Anforderungen werden Methoden eines schlanken Logistiksystems entwickelt und beschrieben. Um den Rahmen der Ausarbeitung einzugrenzen, finden hierbei lediglich Elemente von Beschaffungs-, Produktions- und Distributionslogistik sowie ausgewählte Elemente der Informationsflüsse Berücksichtigung. Aufbauend auf den Überlegungen hinsichtlich der Methoden eines schlanken Logistiksystem wird im zweiten Teil der Ausarbeitung ein mechanisiertes Lager modelliert, um die Auswirkungen der Verkleinerung von Losgrößen im Sinne des Ein-Stück-Flusses in Kombination mit dem Einsatz logistischer Methoden darzustellen. Das entwickelte Modell beschränkt sich dabei auf die Darstellung der Materialflüsse, um den Rahmen der Ausarbeitung nicht zu umfangreich werden zu lassen. Die durch die Verkleinerung von Losgrößen bewirkten zusätzlichen Aufwendungen und erzielbaren Einsparungen werden im Rahmen von Grenzwertbetrachtungen untersucht und diskutiert. Es lässt sich zeigen, dass der Ein-Stück-Fluss sowohl erhöhte Aufwendungen durch eine steigende Anzahl von Handlingsvorgängen (z. B. im Wareneingang) als auch Einsparungen im Sinne von Griffdichtenerhöhungen und damit Laufwegereduzierungen (z. B. in der Kommissionierung) mit sich bringt. Im Rahmen einer Gesamtkostenfunktion kann so ein Kostenminimum für das mechanisierte Lager nachgewiesen werden. Wendet man die entwickelten Methoden eines schlanken Logistiksystem in einem mechanisierten Lager an, so lässt sich das Kostenminimum verschieben, d. h. die Losgröße lässt sich verkleinern, ohne dass zusätzliche Kosten entstehen. Abschließend wird für einen Sonderfall dargestellt, unter welchen Rahmenbedingungen eine Verkleinerung der Losgröße in einem mechanisierten Lager aufwandsneutral bleibt. Die Verifizierung des Modells wird abschließend am praktischen Beispiel eines mechanisierten Lagers der fischerwerke Artur fischer GmbH & Co. KG vorgenommen und in Simulationen auf Basis von Echtdaten dargestellt. Ebenso wird die Umsetzung ausgewählter Methoden eines schlanken Logistiksystems am Beispiel von fischer diskutiert und bewertet.
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Methode zur strategischen Leistungsplanung in wandlungfähigen Produktionsstrukturen des Mittelstandes
(2009) Aldinger, Lars Alexander; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Das turbulente Umfeld beeinflusst die Produktion eines Industrieunternehmens massiv. Ständige äussere wie innere Veränderungen zwingen zu einer kontinuierlichen Adaption der Produktion, um bestehende wie auch neue Produkte zu einem wirtschaftlichen Kostenniveau fertigen zu können. Zur Erfüllung dieser Aufgabe reichen operative Maßnahmen, auch wenn die Reaktionsschnelligkeit noch so hoch ist, nicht aus. Neben den kurzfristigen Rationalisierungsmaßnahmen und inkrementellen Adaptionen ist weiterhin eine systematische Vorausschau gefragt, wenn es beispielsweise um die Frage nach der Integration neuer Technologien oder um strukturelle Maßnahmen wie die Gestaltung der Eigenfertigungstiefe geht. Zur Erhaltung der strategischen Flexibilität im turbulenten Umfeld muss eine zeitgemäße strategische Planung der Produktion daher in der Lage sein, verschiedene Strategien zur Erstellung der geforderten Leistung darzustellen, deren wirtschaftliche Auswirkungen sowie die Auswirkungen auf die Wandlungsfähigkeit abzuschätzen, und die erforderliche Aktivitäten und Investitionen rechtzeitig und adäquat abzuleiten. Als Zielsetzung der vorliegenden Arbeit wurde daher die Verbesserung der langfristigen Gestaltung der Produktion im turbulenten Umfeld durch die Entwicklung einer Methode zur strategischen Leistungsplanung in wandlungsfähigen Produktionsstrukturen definiert. Anwendungsbereich der Methode sind mittelständische Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus. Es werden Veränderungen des Mengengerüsts, kontinuierliche und diskontinuierliche Veränderungen in Produkten und Produktionstechnik, sowie Veränderungen der Eigenfertigungstiefe in ihrem Zusammenspiel beruecksichtigt. Die Betrachtung bezieht sich jeweils auf einen Standort eines Unternehmens mit einem strategischen Zeithorizont von bis zu zehn Jahren. Objekt der Leistungsplanung ist der Leistungsbedarf in Stunden (Produktionsleistung) und daraus abgeleitet der Bedarf an Maschinen und Anlagen sowie der Stundenbedarf in zugeordneten produktionsnahen indirekten Bereichen.
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Methodik des interorganisationalen Technologietransfers : ein Technologie-Roadmap-basiertes Verfahren für kleine und mittlere technologieorientierte Unternehmen
(2009) Laube, Thorsten; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Besonders deutsche Unternehmen sind gezwungen, qualitativ hochwertige Produkte zu marktgerechten Preisen anzubieten, um so langfristig ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Dabei nimmt die vorausschauende Identifizierung, Einführung und Anwendung neuer Produkt- und Produktionstechnologien sowie eine damit verbundene strategische Ausrichtung des Technologiemanagements zunehmend eine entscheidende Rolle ein. Eine Synthese von markt- und technologieorientierter Planung durch das Zusammenwirken von market pull (Marktorientierung) und technology push (Technologieorientierung) hilft dabei, gleichermaßen sowohl die zukünftigen Anforderungen des Marktes als auch technologische Weiterentwicklungen zu berücksichtigen. Da kleine und mittlere Unternehmen (kmU) selbst kaum Grundlagenforschung betreiben, sind gerade sie in entscheidendem Maße von den Forschungen an Universitäten und außeruniversitären Instituten abhängig, womit der Technologietransfer zum wichtigsten Instrument für die Vorbereitung von Innovationen wird. Die Problemstellung, die als Ausgangsbasis für diese Arbeit dient, lässt sich wie folgt zusammenfassen: Es ist keine Methodik für den Technologietransfer in der Literatur beschrieben. Kleine und mittlere Unternehmen leiden an einer mangelnden Technologieorientierung. Bekannte Technologiemanagement-Methoden haben einen hohen Ressourcenbedarf. Die Kommunikation zwischen Unternehmensbereichen wird von zur Verfügung stehenden Methoden ungenügend unterstützt. Methoden sind zu wenig in die Prozesse des strategischen Managements integriert. Die Zielsetzung dieser Arbeit war es, eine speziell auf die Anforderungen von kmU zugeschnittene Methodik für den Technologietransfer zu entwickeln. Zu Beginn wurde die Hypothese vertreten, dass die Technologie-Roadmap-Methode als bereits vielseitig eingesetztes Instrument im strategischen Technologiemanagement für diese Aufgabenstellung geeignet sei. Weiterhin wurde aufgezeigt, dass die Technologiefrühaufklärung als unerlässliches Hilfsmittel für die langfristige Planung des Technologietransfers in die Lösung integriert werden müsse. Es wurden deshalb zunächst der Stand der Technik der Technologiefrühaufklärung und des Technologietransfers sowie unterschiedlicher Ansätze zum Technologie-Roadmapping analysiert und bewertet. Die Arbeit fokussiert auf den interorganisationalen Technologietransfer in kleinen und mittleren Unternehmen, also den Technologietransfer von externen Technologiegebern hin zu Unternehmen. Diese Unternehmen sollen darüber hinaus technologieorientiert sein, um damit grundlegende Innovations- und Technologiemanagement-Prozesse vorauszusetzen. Um den bisher überwiegend operativ ausgelegten Technologietransfer strategisch auszurichten, bedarf es eines zusätzlichen strategischen Instruments, der Technologiefrühaufklärung. Diese wurde in die Methodik integriert. Im Anschluss an den Technologietransfer folgt die Nutzungsphase. Für alle drei Aspekte, der Technologiefrühaufklärung, des Technologietransfers und der Technologienutzung, wurde das Modell des Technologietransfer-Managements entwickelt. Aufbauend auf der systemischen Analyse wurde sowohl ein anforderungsgerechtes Aufbaustruktur- als auch Ablaufstrukturmodell, das Prozessmodell, entworfen. Das Aufbaustrukturmodell beschreibt detailliert die Elemente der Subsysteme und definiert die Inhalte der Technologie-Roadmap als Basis einer unternehmensspezifischen Ausprägung. Für die Entwicklung des Prozessmodells wurde jeder Prozess anhand von Subprozessen detailliert und die Zusammenhänge zu vor- und nachgelagerten Subprozessen anhand von Input-Output-Beziehungen sowie den verwendeten Methodenbausteinen beschrieben. Für die daran anschließende Integration der Modelle in das strategische Technologiemanagement wurde die Methode „Ereignisorientierte Prozesskette“ (EPK) herangezogen. Bei der Detaillierung der Methodik wurden die Prozesse und Subprozesse weiter konkretisiert und mit Hilfe der EPK-Methode ausmodelliert. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die jeweiligen Zusammenhänge von Subprozess und Technologie-Roadmap gelegt. Zur Bewertung relevanter Technologien bezüglich ihrer Eignung für den Technologietransfer wurde darüber hinaus der Methodenbaustein Technologietransfer-Portfolio entwickelt. Zum Abschluss der Detaillierung der Methodik wurde auf die Besonderheiten bei der erstmaligen Einführung der Methodik in kmU eingegangen. Der praktische Nutzen wurde abschließend anhand von zwei Fallstudien, der Anwendung der Methodik in einem von der Europäischen Kommission geförderten internationalen Projekt und der Anwendung bei einem kmU, nachgewiesen. Dabei wurde insbesondere auf den Nutzen der Methodik und auf die Erfahrungen bei der Anwendung eingegangen.
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Nachrichtenorientierte Verteilungsplattform für hochdynamische Kommunikation in der Produktion
(2009) Knoll, Gerald; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Durch eine Architektur von Basis-Komponenten einer schnellen Nachrichtenorientierten Verteilungsplattform für die Produktion wurde ein Konzept entwickelt, das dem Anstieg der Kommunikationsdichte entgegenwirkt. Zudem unterstützt eine hochdynamische Nachrichtenübermittlung das vielseitige Spektrum an Ein- und Ausgabegeräten, die in der Produktion verwendet werden und über verschiedene Netzwerke kommunizieren durch Protokoll- und Inhaltsanpassungen zwischen den kommunizierenden Parteien. Nur durch ein Gesamtkonzept, dass gleichzeitig die Geschwindigkeit der Nachrichtenübertragung und eine hohe Dynamik durch situationsspezifische Anpassung einer Nachricht erfüllt, sind steigenden Anforderungen in der Produktion erfüllbar. In der vorliegenden Arbeit wird ein Gesamtkonzept für die Basis-Komponenten Namensdienst, Routenplanung und Arbeitsablaufverwaltung einer Nachrichtenorientierten Verteilungsplattform für die Produktion entworfen. Durch eine Erweiterung des Namensdienstes um eine Ausführung von Arbeitsabläufen wird der Nachrichtenzustellung eine hohe Dynamik vermittelt, wodurch sich Nachrichten situationsspezifisch an die Umgebung und vorhandenen Ein- und Ausgabegeräte anpassen. Zudem wird eine Arbeitsablaufkomponente für die Nachrichtenübermittlung nicht mehr benötigt, wodurch Latenzzeit eingespart werden kann und somit eine höhere Bandbreite zur Verfügung steht um beispielsweise durch detaillierte Sensordaten eine höhere Qualität in der Produktion zu erreichen. Die entwickelte Routenplanung beinhaltet eine Zuordnungsverhandlung, die eine Nachricht situationsspezifisch an den optimalen Empfänger anpasst. In einer Zuordungstabelle werden alle Informationen über Klienten im System zur Laufzeit gesammelt und bilden die Entscheidungsbasis für eine flexible und hochdynamische Nachrichtenübermittlung. Die Komponente Arbeitsablaufabstimmung bietet eine regelbasierte Auflösung von widersprüchlichen Arbeitsabläufen mit der Möglichkeit, eine Verhandlung von Arbeitsabläufen zu initiieren.
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Referenzmodell für die Fabrikplanung auf Basis von Quality Gates
(2010) Zürn, Michael; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Im turbulenten Umfeld muss die Fabrik ständig angepasst werden, um stets im optimalen Betriebspunkt zu arbeiten. Dazu ist die Fabrikplanung als Prozess in die Unternehmensplanung einzubetten. Gemäß der Idee von der Fabrik als Produkt wird ein Referenzmodell mit Quality Gates analog zur Produktentwicklung angegeben. An den zwischen Phasen angeordneten Quality Gates wird über das weitere Vorgehen entschieden und die Einhaltung inhaltlicher und formeller Standards sichergestellt. Das vorgeschlagene Prozessmodell weist sieben Phasen auf (Unternehmensstrategie, Produktions- / Standortstrategie, Fabrikstrategie, Grobplanung, Feinplanung, Ausführungsplanung sowie Ausführung und Kontrolle), die sich weiter in Teilprozesse und Prozessschritte untergliedern. Für jeden Planungsschritt werden Input, Throughput und Output angegeben, so dass sich das Modell als Grundlage und Rahmen zur Weiterentwicklung der Digitalen Fabrik eignet. Die Standardisierung des Prozesses ermöglicht seine kontinuierliche Verbesserung. Am Beispiel eines Werks für pneumatische Komponenten und Systeme wurde das vorgeschlagene Modell konkretisiert und praktisch angewandt, indem die Fabrikplanung mit der Unternehmensplanung, der Budgetplanung und dem Zielsetzungsprozess integriert wurde. Ergänzend wurde ein Kontrollprozess eingerichtet, um den Regelkreis zur Anpassung der Fabrik zu schließen, die Transparenz über die Fabrikleistung zu steigern und den Nutzen der Planung als Grundlage systematischer Abweichungsanalysen zu verdeutlichen. Genutzt wurde das Prozessmodell sowohl für die Jahresplanung als auch für fallweise Umplanungen. Zudem wurde eine Ausweitung des vorgeschlagenen Planungsprozesses über das Werk hinaus vorgeschlagen. Die Qualität und die Akzeptanz der Planungen konnten insbesondere durch die inhaltlich umfassende Fundierung und Verbindung zwischen Zielen und Maßnahmen gesteigert werden.
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Reifegradbasierte Werkstattsteuerung
(2009) Bornhäuser, Matthias; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Zur Erfüllung der Marktanforderungen ist neben qualitativ einwandfreien, kostengünstigen und kundenindividuellen Produkten auch die logistische Leistungsfähigkeit eines Unternehmens entscheidend. Werkstattsteuerungsverfahren nehmen unmittelbaren Einfluss auf die logistische Leistungsfähigkeit und sind deshalb häufig Hauptangriffspunkt für Verbesserungen in der Produktionslogistik. Die Einführung und der Betrieb moderner Werkstattsteuerungsverfahren und -systeme mit immer umfangreicheren Funktionen sind jedoch vor allem bei kmUs problematisch. Viele kmUs erfüllen nicht die Anwendungsvoraussetzungen: Fehlende oder unvollständige Stamm- und Bewegungsdaten, mangelhafter Einsatz von Hilfsmitteln und eine unzureichende Logistikqualifikation der Mitarbeiter verhindern oder verzögern die Einführung, und damit den Nutzen einer hohen Logistikleistung. In dieser Arbeit wurde deshalb ein Werkstattsteuerungsverfahren entwickelt, das eine auf die Unternehmensvoraussetzungen angepasste Einführung ermöglicht und sich dann schrittweise über mehrere Reifegradstufen weiterentwickeln lässt. Die reifegradbasierte Werkstattsteuerung beinhaltet dafür die Aspekte: getakteter Auftragsfluss, bedarfsgesteuerte Produktion, Verbesserung in kleinen Schritten, sowie einfache Adaptierbarkeit. Die RWS überträgt die Vorteile getakteter Produktlinien auf funktionsorientierte Strukturen, indem sogenannte Ressourcentakte die Frequenz der Auftragsfreigabe festlegen und den gleichmäßigen Produktionsfluss von definierten Arbeitspaketen steuern. Die Auftragsfreigabe legt die Größe der Arbeitspakete für die Kapazitätseinheiten fest, und die Kapazitätssteuerung regelt die Takteinhaltung mit flexiblen Kapazitäten. Die Werkstattsteuerungsfunktionen der RWS lassen sich in unterschiedlichen Reifegradstufen betreiben. Die Reifegrade stellen dabei Entwicklungsstufen dar, die sich aus Funktions- und Prozesssicht unterscheiden. Als Ergebnis liegt die reifegradbasierte Werkstattsteuerung vor, die unter Berücksichtigung der jeweiligen Unternehmensvoraussetzungen schrittweise Logistikverbesserung ermöglicht.
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Ein Verfahren zur Personalplanung und -steuerung und Restrukturierung der Aufbauorganisation für eine bedarfsorientierte und wandlungsfähige Produktion
(2013) Stock, Torsten; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Turbulente Angebots- und Nachfrageverhältnisse sich stark wandelnder Märkte stellen produzierende Unternehmen vor ungeahnte Herausforderungen. Konjunkturelle, saisonale und trendmäßige Schwankungen der Absatzmärkte sowie kurzzyklische Einflüsse der Zuliefersysteme nehmen einen immer gravierenderen Einfluss auf die Struktur, das Niveau und die Chronologie des Produktionsprogramms und somit auch auf die Planung und Steuerung des Personaleinsatzes der Mitarbeiter in der Produktion ein. Um weiterhin Wettbewerbsfähigkeit zu bleiben, sind daher reaktionsschnelle Anpassungen der Unternehmen von Nöten. Insbesondere der Mensch und die Organisation gelten hierbei als ein entscheidender Einsatz und -Erfolgsfaktor für die Umsetzung von Flexibilitäts- und Wandlungsanforderungen. Hinsichtlich des Personaleinsatzes bedeutet dies, das verfügbare Personal optimal an den zeitlichen Verlauf der Nachfrage anzupassen und damit eine vermehrte Bedarfsorientierung des Produktionsprozesses zu erreichen. Zudem sind die Strukturen der Organisation permanent zu hinterfragen, zu dynamisieren und ihre Fähigkeit zur Selbstveränderung wieder zu aktivieren und zu steigern. Dies liegt mitunter daran, dass Unternehmen dazu neigen, an ihren einstmals erfolgreichen organisatorischen Strukturen und Prozessen festzuhalten, die allerdings für stabile, beherrschbare und beherrschte Umwelten konzipiert wurden, die heute nur noch in wenigen Fällen vorzufinden sind. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurden zwei Planungsverfahren entwickelt. Diese können in Kombination als auch autark voneinander angewendet werden. Das erste Planungsverfahren ermöglicht eine situative und bedarfsorientierte Planung und Steuerung des Personals der Arbeitsgruppen eines Produktionssystems je Planungszeitabschnitt über einen determinierten Planungshorizont. Hierfür wurde eine ganzheitliche Vorgehensweise der Personaleinsatzplanung entwickelt. Das zweite Planungsverfahren ermöglicht zudem eine permanente Adaption aufbauorganisatorischer Strukturen in der Produktion an sich ändernden Umweltbedingungen. Ziel dieser strukturellen, organisatorischen Wandlungs-fähigkeit ist die Steigerung der Bedarfsorientierung des Personaleinsatzes in der Produktion. Beide Planungsverfahren wurden in ihren einzelnen Schritten in einer variantenreichen Produktion der Automobilindustrie angewendet und ihre Durchführbarkeit am praktischen Beispiel verifiziert. Durch die systematische Umgestaltung der Kostenstellenstruktur konnte hierbei die Bedarfsorientierung des Personaleinsatzes gesteigert werden. Damit wurde mit dieser Arbeit ein Beitrag geleistet, die Dispositionsspielräume der operativen Personalplanung und –steuerung zu erweitern als auch die organisatorisch, strukturelle Wandlungsfähigkeit der Produktion zu steigern.
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Vorgehensmodell zur Gestaltung internetbasierter Mehrwertdienste für den Maschinen- und Anlagenbau
(2010) Graupner, Tom-David; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. e.h. Dr.-Ing. e.h. Dr. h.c. mult.)
Der Wettbewerb im Maschinen- und Anlagenbau steht im Zeichen eines Paradigmenwechsels. Die Branche erzielt zwar durch den Verkauf von Investitionsgütern hohe Umsätze; die Gewinne werden jedoch bei vielen durch produktbegleitende Dienstleistungen erzielt. Investitionsgüter mit einem hohen Softwareanteil bieten prinzipbedingt eine gute Plattform für die elektronische Fernerbringung von Dienstleistungen. Internetbasierte Mehrwertdienste können auch über große Distanzen hinweg in die Zielmärkte exportiert werden. Eine Problemstellung in der Gestaltung internetbasierter Mehrwertdienste liegt in den Interdependenzen zwischen einer zu gestaltenden Dienstleistung und der für die Erbringung notwendigen Informationstechnik. Die Spezifikation einer Dienstleistung hat nicht nur Einfluss auf die Informationstechnik, sondern auch umgekehrt muss die Informationstechnik und IT-Sicherheit bei der Konzeption der Dienstleistungen Berücksichtigung finden. Eine Voraussetzung zur Bündelung verschiedener Mehrwertdienste ist deren Interoperabilität. Interoperable Mehrwertdienste für Maschinen und Anlagen stehen allerdings erst am Anfang ihrer Entwicklung. Bisher wurden Mehrwertdienste vorwiegend in Einzelprojekten konzipiert und realisiert. Kundenspezifische Lösungen führten zu einer hohen Variantenvielfalt. Durch den Mangel an geeigneten Vorgehensweisen und Plattformstrategien erfolgte die Dienstleistungsentwicklung häufig ineffizient. Die Folge: hoher Aufwand in der Entwicklung und Wartung, zu lange Umsetzungszeiträume sowie qualitativ und technisch nicht ausgereifte Gesamtsysteme. Im Rahmen der Dissertation wurde eine Vorgehensweise entwickelt, welche alle relevanten Aspekte von der Ideengenerierung bis zur Inbetriebnahme internetbasierter Mehrwertdienste abdeckt. Das erarbeitete Vorgehensmodell erleichtert die Dienstgestaltung, indem es ein integriertes Vorgehen in Bezug auf die Aspekte des Projektmanagements, des Service Engineerings und des Software Engineerings aufweist. Diese Aspekte werden vor dem Hintergrund der technologischen Möglichkeiten und der etablierten Internetstandards in ein Vorgehensmodell überführt. Service Engineering und Software Engineering ergänzen sich dabei und werden unter dem Begriff E-Service Engineering zusammengefasst. Das Vorgehensmodell ist dabei so allgemeingültig formuliert, dass es für eine große Bandbreite internetbasierter Dienstleistungen angewendet werden kann.