Methodik zur hochiterativen Gestaltung von Fertigungsprozessfolgen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Bergs, seit 7/2019
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 410193563

Steigende Individualisierung und hohe Marktunsicherheiten zwingen Unternehmen dazu, ihre Kunden kontinuierlich in die Produktentwicklung einzubinden und Produktänderungen auch in späten Entwicklungsphasen zu berücksichtigen. Die hochiterative Entwicklung physischer Produkte bietet ein großes Potential, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Sie führt jedoch auch zu neuen Anforderungen an die parallel stattfindende Planung von Fertigungstechnologien (Technologieplanung). Zu Beginn des hochiterativen Entwicklungsprozesses physischer Produkte sind die Anforderungen an das Produkt häufig nahezu unbekannt, was in unsicheren Informationen bzgl. der Produkteigenschaften und -merkmale resultiert. Im Laufe des Entwicklungsprozesses verringert sich diese Informationsunsicherheit kontinuierlich. Damit Technologieplaner ihre Planungs- und Bewertungsmethoden bzgl. des Anwendungsaufwandes an die bestehende Informationssicherheit anpassen können, muss diese geeignet quantifiziert werden. Zudem sind während des hochiterativen Entwicklungsprozesses häufige und weitreichende Produktänderungen zu erwarten, die bei der Planung der Fertigungstechnologien in kurzer Zeit berücksichtigt und antizipiert werden müssen. Durch die häufige Herstellung von Prototypen im hochiterativen Entwicklungsprozess wird zusätzlich eine systematische Bewertung und Auswahl der dafür zu verwendenden Fertigungstechnologien erforderlich. Dabei muss berücksichtigt werden, zu welchem Zeitpunkt im Entwicklungsprozess der Einsatz von Serientechnologien für die Prototypenfertigung sinnvoll ist, um eine frühzeitige Minimierung von Prozessunsicherheiten zu gewährleisten. Eine Methodik, die Technologieplaner bei der Gestaltung von Fertigungsprozessfolgen in hochiterativen Entwicklungsprojekten physischer Produkte unterstützt, existiert nach aktuellem Stand der Forschung noch nicht.Die grundlegende Zielsetzung des beantragten Forschungsvorhabens bildet die Erforschung der Zusammenhänge zwischen den veränderten Rahmenbedingungen in hochiterativen Produktentwicklungsprojekten und einer optimierten Prozessfolgengestaltung. Dazu wird eine Methodik entwickelt, die Technologieplaner bei der Gestaltung von Prozessfolgen für die Prototypen- und Serienfertigung in der hochiterativen Entwicklung physischer Produkte unterstützt. Die Methodik erlaubt es Technologieplanern, in jeder Iterationsschleife eine Entscheidung hinsichtlich der einzusetzenden Fertigungstechnologien für die benötigten Prototypen treffen zu können. Ferner soll eine entwicklungsbegleitende Gestaltung der Prozessfolgen für die spätere Serienfertigung unter Berücksichtigung der häufigen Produktgestaltänderungen während des Entwicklungsprozesses ermöglicht werden. So erlaubt die Methodik erstmals die Ableitung allgemeingültiger Gestaltungsregeln für Prozessfolgen im Rahmen hochiterativer Entwicklungsprozesse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Patrick Mattfeld
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Fritz Klocke, bis 6/2019