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Informationssystematik zur Optimierung von Konstruktions- und NC-Prozessen

Ganzheitliche Optimierung durch Vernetzung von PLM-, ERP- und MES geprägten Prozessen unter Berücksichtigung von Betriebsmittelinformationen aus der Fertigung

Die technischen und betriebswirtschaftlichen Bereiche sind heute nicht durchgängig vernetzt. Im Rahmen des durchgängigen Engineerings, welche eine wichtige Rolle von Industrie 4.0 spielt, ist das Information Retrieval im Produktionsprozess ein wesentlicher Faktor. Die intelligente Rückführung der Daten führt zu technischen und wirtschaftlichen Vorteilen. Durch die Integration der Bereiche erzielt man neue Effekte bei einer ganzheitlichen Optimierung. In der Konstruktion werden ca. 70% der Produktkosten definiert; durch heutige Vernetzungstechniken hat man bereits im CAD-System Zugriff auf Ressourcen Informationen aus der Fertigung, welche eine neue Art der Kostenreduzierung ermöglichen. Aufgrund der Maschinensignale können Informationen in übergeordnete Systeme zurückfliesen, so dass ein Verbesserungsprozess ganzheitlich im Bereich der Logistik, als auch im technischen Bereich vorhanden ist. Mittels den Daten wird eine Technologiedatenbank aufgebaut, welche die Basis für die Optimierung in der Konstruktion und NC-Programmierung bildet. Die ganzheitliche Vernetzung ermöglicht einen wesentlich verbesserten Prozess von der Konstruktion bis zur Produktion. Hierbei werden die Effekte auf Basis der Real-time Daten von den verschiedenen Systemen innerhalb des Reportings und der Visualisierung dargestellt, so dass der Mensch durch die Echtzeitdaten bei der Entscheidungsfindung unterstützt wird. Damit im Gesamtprozess die produktiven und nicht produktiven Bereiche (wertschöpfende und nicht wertschöpfende Bereiche) effektiver integriert werden können, um die notwendigen Kosteneinsparungen zu erzielen, ist die Vernetzung ein Schwerpunkt der Dissertation. Es wird dargestellt, welche Effekte aufgrund technologischer Daten aus den Werkzeugmaschinen beim Zerspanungsprozess auf Basis von Betriebsmittelinformationen entstehen und wie die Informationen aus dem Produktionsbereich in den Planungsprozess optimiert überführt werden. Somit ist eine stetige Produktverbesserung gegeben, welche einen direkten Einfluss auf die Produkt- und Herstellkosten haben. Basierend auf der Erhöhung der gesamten Wertschöpfungskette wird dargestellt, wie mittels der definierten Big-Data-Analytik neue Geschäftsmodelle generiert werden können. Am Beispiel der Werkzeuge wird dargestellt, welche erheblichen Auswirkungen eine vernetzte Kunden-, Lieferantenbeziehung auf die Gesamtprozesskette durch Servicekonzepte haben kann.