For­schungs­the­men­fel­der

Sowohl die Arbeiten die im Vorfeld des Sonderforschungsbereiches 696 (Forderungsgerechte Auslegung von intralogistischen Anlagen) durchgeführt wurden, als auch die Ergebnisse des SFBs haben gezeigt, dass weder die Anforderungserhebung bei den Stakeholdern noch deren Umsetzung im Produktentwicklungsprozess trivial sind. Von daher werden aufbauend auf den vorhandenen Ergebnissen Forschungstätigkeiten in den folgenden Gebieten weitergeführt

  • Strukturierung von Kundenanforderungen
  • Erhebung der Gewichtungen der Anforderungen
  • Strukturierung von Produktmerkmalen
  • Definition von Schnittstellen zwischen Produktentwicklungsprozess und z.B. QFD
  • Kopplung von QFD und Conjoint Analyse durch virtuelle Realität

Um potentiellen Kunden schon in einem sehr frühen Stadium des Produktentstehungsprozesses mögliche Produktmerkmale bzw. Lösungsansätze einerseits zeigen zu können und andererseits die Gewichtung von Anforderungen bzw. Produktmerkmalen detaillierter durchführen zu können, wird die Virtual-Reality-Anlage eingesetzt. Hierbei werden Produkte mit ihren wesentlichen Merkmalen den Betrachtern präsentiert und deren Reaktionen aufgezeichnet. Das Eintauchen eines Betrachters in die virtuelle Welt (Immersion) reduziert die kognitive Belastung und schafft so Freiräume für die eigentliche Aufgabe – sei diese bewusst oder unbewusst. Entscheidend für das Zustandekommen dieses Effekts ist eine hohe Qualität der graphischen Darstellung. Ausgehend von 3D-CAD-Daten zeigt die VR Produkte und ermöglicht über Interaktionsmechanismen eine Manipulation der Produkte durch den Betrachter. Produktvarianten können nach Definition einer Vorauswahl verglichen werden.

In der Vergangenheit wurden manuelle Montageprozesse vorrangig hinsichtlich der Durchführungszeit geplant bzw. optimiert (MTM, REFA, etc.). Nun wurde in einem DFG-Projekt ein Werkzeug entwickelt, bei dem das menschliche Fehlerrisiko in der Planung mit berücksichtig werden soll. Hier werden folgende Weiterentwicklungen durchgeführt:

  • Weitere Anpassung des ESAT-Verfahrens für diese Aufgabenstellung
  • Analyse der Kostenaspekte für die ermittelten Fehlerrisiken
  • Weiterentwicklung des Werkzeuges zu einem bedienerfreundlichen Produkt

Vorhandene Managementsysteme werden in den Unternehmen auch zukünftig um die Aspekte Umweltmanagement, Arbeitsschutzmanagement und dann weitergehend in Richtung Risikomanagement/Nachhaltigkeit ergänzt. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen ist diese Integration nicht einfach. Hier wurden bislang entsprechende Umsetzungshilfen  erarbeitet. Desweiteren wurde zur Vermittlung entsprechenden Wissens in diesem Kontext das Planspiel „Q-Key“ entwickelt. In diesem Themenfeld werden folgende Arbeiten durchgeführt:

  • Erweiterung der Umsetzungshilfen für kleine und mittlere Unternehmen insbesondere um die Aspekte Risikomanagement und Energiemanagement unter dem Blickwinkel der Nachhaltigkeit
  • Integration der Philosophie des „Lean-Managements“ in diese Managementsysteme

Fähigkeitsnachweise spielen eine wichtige Rolle im Produktentstehungsprozess und in der Serienproduktion. Sie sollen Aufschluss darüber geben, ob und wie gut die gefertigten Produkte ihren Spezifikationen entsprechen. Für den Nachweis werden meist die Langzeitfähigkeitsindices cp/cpk anhand von Messwerten von Stichproben, die aus dem laufenden Fertigungsprozess entnommen werden, ermittelt. Eine Voraussetzung für einen aussagekräftigen Fähigkeitsnachweis ist eine entsprechend hohe Genauigkeit der Messanlagen und ein ausreichend großer Stichprobenumfang der gemessenen Teile. Zudem können die Fähigkeitsnachweise nur eine zuverlässige Aussage liefern, wenn der Mittelwert der gemessenen Teile auch in der Mitte des Toleranzfeldes liegt. Kommt es im Prozess zu einer Verschiebung des Mittelwerts, wird der Prozess auch bei geringer Streuung als nicht fähig eingestuft.
Bei der spanlosen Fertigung ist es, anders als in der spanenden Bearbeitung, nicht möglich durch eine einfache Mittelwertkorrektur (Nachstellen) den Prozess zu korrigieren. Wenn es im Prozess zu einer Verschiebung des Mittelwertes kommt muss eine Anpassung des Einzelteilwerkzeugs durchgeführt werden. Dies ist mit viel Aufwand und hohen Kosten verbunden und ist deswegen nicht wirtschaftlich.
Es wird nun versucht die in der spanabhebenden Fertigung etablierten Fähigkeitsnachweise zu modifizieren oder eine neue Form der Fähigkeitsnachweise zu entwickeln, um sie auch in der spanlosen Fertigung anwenden zu können und so eine Aussage über die Güte und die Stabilität des Fertigungsprozesses zu treffen. Im Rahmen dieses Themenfeldes werden auch Untersuchungen zur Festlegung der Toleranzen im Produktentstehungsprozess durchgeführt, da diese einen maßgeblichen Einfluss auf die Einhaltung der Fähigkeitsnachweise haben.