Entwicklung einer modellgestützten Bewertungsmethode zur Verbesserung der betrieblichen Werkzeugversorgung (T13*)

• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2012 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5483994

Die Werkzeugversorgung der Produktion hat direkten Einfluss auf die logistische Zielerreichung derProduktion. Eine verspätete Bereitstellung von Werkzeugen kann zu einer Verschiebung desProduktionsauftrages führen. Da ein Großteil der im Sonderforschungsbereich 489 (SFB) betrachtetenSchmiedeunternehmen Zulieferer der Automobilbranche sind, fertigen sie zunehmend nachKundenaufträgen, sodass ihre Produktion und ihre Werkzeugversorgung sowohl stark schwankendeAuftragsmengen (=Losgrößen) als auch eine zeitlich unregelmäßige Auftragseinplanung bewältigenmüssen. Durch diese zunehmende Dynamik auf der Nachfrageseite wird die Planung derWerkzeugversorgung für die Unternehmen immer schwieriger. Die schwankenden Auftragsmengenführen einerseits zu einer schwankenden Anzahl an bereitzustellenden Werkzeugen. Andererseitsversursacht die Auftragsmengenschwankung in der Produktion streuende Einsatzzeiten derWerkzeuge. Das führt wiederum dazu, dass sich der Zustand der Werkzeuge stark unterscheidet undsomit auch die Durchlaufzeit im Werkzeugbau stark schwankt.Um dagegen zu steuern, können Unternehmen die zu einem Produkt gehörende Anzahl anWerkzeugen oder die Standmenge der Werkzeuge (z. B. durch technologische Maßnahmen) erhöhen.Diese Maßnahmen sind allerdings mit zusätzlichen Kosten verbunden. Bisher existieren keineModelle, die die Wirkzusammenhänge zwischen der Anzahl und der Standmenge der Werkzeugesowie den logistischen Zielgrößen für die Werkzeugbereitstellung quantitativ beschreiben und somitden Unternehmen für eine Maßnahmenauswahl eine Unterstützung bieten. Im SFB wurde zum einenmit dem mittleren Bereitstellungsverzug eine Kennzahl entwickelt, die die logistischeLeistungsfähigkeit des Werkzeugbaus in Bezug auf die Bereitstellung in der Produktion beschreibt.Zum anderen wurden experimentell durch Simulationsstudien die Wirkzusammenhänge zwischen demmittleren Bereitstellungsverzug von Werkzeugen sowie der Anzahl und der Standmenge anverfügbaren Werkzeugen quantifiziert. Dabei wurde festgestellt, dass eine Vielzahl an Einflussgrößenseitens der Werkzeuge (z. B. Aufarbeitungszeit, Standmengenstreuung), seitens des Werkzeugbaus(z. B. Kapazität, Aufarbeitungsstrategie) und seitens der Produktion (z. B. Losgröße, Streuung desBedarfsintervalls) die Wirkzusammenhänge beeinflussen. Die im Rahmen des SFB entwickelteLösung ist für die Unternehmen jedoch nicht hilfreich, da sie i. d. R. nicht über die Simulationssoftwareverfügen und auch die Modellpflege zu aufwändig wäre. Daher ist das Ziel dieses Transferprojekts, dieLösung allgemeingültig für Industrieunternehmen zugänglich zu machen. Um die gewonnenenErkenntnisse übertragen zu können, sollen mithilfe des Industriepartners SONA BLWPräzisionsschmiede GmbH (SONA BLW) die für den Transfer in die betriebliche Praxis gegebenAnforderungen aufgenommen werden. Für eine betriebliche Anwendung soll ein mathematischesModell entwickelt werden, das die Wirkzusammenhänge zwischen den Zielgrößen derWerkzeugversorgung näherungsweise beschreibt. Dadurch kann eine einfache Parametrierung in derbetrieblichen Anwendung erfolgen. Die beschreibenden Einflussgrößen, die aus dem SFB489 bekanntsind, werden mit Realdaten von SONA BLW getestet. Darauf aufbauend erfolgt die Entwicklung einerBewertungsmethode zur Ableitung von Maßnahmen. Durch die Bewertungsmethode wird einehandhabbare Anwendung des mathematischen Modells ohne das Verwenden von speziellerSimulationssoftware sichergestellt.

• DFG Programme: Collaborative Research Centres (Transfer Project)
• Subproject of: SFB 489: Process Chain for the Production of Precision Forged High Performance Components
• Applicant Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Business and Industry: SONA BLW Präzisionsschmiede GmbH; Werk Remscheid
• Project Head: Professor Dr.-Ing. Peter Nyhuis