TOOLS - Fraunhofer · 2 days ago · TOOLS 2.2011 | 1 Christian Brecher Fritz Klocke Robert Schmitt...

TOOLSInformationen der Aachener Produktionstechniker

ISSN 0947-8647

Schweißen statt KnotenEinfacher Nähen in der minimalinvasiven Chirurgie

2.2011

ISSN 0947-8647

Inhalt Editorial

TITELTHEMASchweißen statt Knoten Einfacher Nähen in der minimalinvasiven Chirurgie

THEMENEin lebensfähiges Technologiemanagement schaffen – Wege zum Erfolg

Systematisierte Unternehmenssteuerung mit Qualitätskennzahlen und -reporting

Systematische Fräsprozess- und Werkzeug-auslegung für anspruchsvolle Anwendungen

Eignungsnachweis – Wissen aus der Produktion sinnvoll nutzen

NEWS

Termine

Impressum

1

2

6

9

12

15

18

28

TOOLS 2.2011 | 1

Christian Brecher

Fritz Klocke

Robert Schmitt

Günther Schuh

Editorial

Liebe Leserinnen und Leser,

Fortschritt und Innovation entstehen immer wieder aus

ungewöhnlichen Kombinationen des Bewährten. Im

Gegensatz zu zufälligen Entdeckungen setzen Erfi n-

dungen auf gezielte Variation und Abwandlung des

bereits Bekannten. Nicht nur Kreativität spielt dabei

eine Rolle, sondern vor allem der Mut, neue Wege zu

beschreiten und einen Blick über den Tellerrand der

eigenen Disziplin zu riskieren. Auslöser ist fast immer

eine Aufgabe, für die es bisher noch keine adäquate

Lösung gibt oder die mit den bisherigen Werkzeu-

gen nur schwer zu bewältigen ist. Die Menschheits-

geschichte ist geprägt davon: von der Erfi ndung der

Axt über den Buchdruck und die Dampfmaschine bis

hin zum Smartphone.

Auch WZL und Fraunhofer IPT arbeiten mit dem

Anspruch, dem Fortschritt auf die Sprünge zu helfen.

Unsere Mitarbeiter tüfteln und experimentieren an

neuen Lösungen für die Herausforderungen unserer

Kunden – und bewegen sich heute mehr denn je in

interdisziplinären Kreisen. Ein besonders plastisches

Beispiel bietet die Verknüpfung der Life Sciences mit

den Ingenieurwissenschaften. Für Biologen, Mediziner

und Ingenieure ist es nicht immer leicht, eine gemein-

same Sprache zu fi nden, aber wenn es glückt, ent-

stehen Produkte von außerordentlichem Wert.

Zusammen mit Projektpartnern aus dem Medizin-

technik-Umfeld entwickelte das Fraunhofer IPT für

das Universitätsklinikum Aachen ein minimalinvasives

Nähwerkzeug für besonders schonende Operationen

am menschlichen Körper. Hier macht sich die Medizin

ein Verfahren des Laserschweißens von Kunststoffen

zunutze und erspart sich dadurch aufwändiges Knoten

auf engem Raum. Patienten profi tieren von einem

schnelleren Heilungsverlauf und einer höheren Sicher-

heit, denn die Qualität der Nähte hängt durch die

teilweise Automatisierung des Vorgangs weniger stark

von den individuellen Fertigkeiten des Operateurs ab.

Das neue Operationswerkzeug ist aber nur ein Beispiel

von vielen, wie WZL und Fraunhofer IPT heute disziplin-

übergreifend arbeiten. Wie wir gemeinsam Ihre Ideen

Wirklichkeit werden lassen können, erfahren Sie in der

Tools. Lassen Sie sich von diesem Heft befl ügeln und

sprechen Sie uns gerne an!

2 | TOOLS 2.2011

Schweißen statt Knoten Einfacher Nähen in der minimalinvasiven Chirurgie

TITELTHEMA | THEMEN | NEWS

Seit der E inführung der minimal invas iven Chirurgie vor knapp 20 Jahren hat s ich diese enorm

weiterentwickelt : Die Zahl neuer Anwendungsgebiete ist rasant gewachsen und die Komplexi-

tät der operat iv durchgeführten E ingr iffe ste igt immer noch. Als e ine der größten Herausfor-

derungen bei minimal invas iven Operat ionen gi l t das Nähen: das Zusammenfügen von Gewebe

mit Nadel und Faden. Schwier ig ist n icht nur das Durchstechen des Gewebes, sondern vor

a l lem das Knüpfen der Knoten auf engstem Raum bei ger inger Bewegungsfre iheit .

Für den Patienten ist die minimalinvasive Chirurgie

segensreich: Die Risiken sind meist geringer als bei

herkömmlichen Operationsverfahren und die unver-

meidlichen Wunden heilen schneller. Doch auch heute

besteht bei den verwendeten Instrumenten noch Ent-

wicklungspotenzial. Das chirurgische Nähen unter den

extrem schwierigen Bedingungen im engen und tiefen

Operationskanal ließe sich noch sicherer gestalten. Für

einfache, fortlaufende Nähte wurden bereits verschie-

dene, wenn auch kostenintensive Nahtinstrumente

entwickelt.

Doch gerade kritische Nähte zur Gefäß- oder Herz-

klappenrekonstruktion, in der Regel so genannte

Einzelknopfnähte, müssen zum Teil unter extrem

ungünstigen Stichwinkeln in das Gewebe eingebracht

werden. Neben der optimalen Stichführung kommt

es hier vor allem auf die Nahtspannung an. Ist diese

zu hoch, kommt es zu einer Minderdurchblutung

des Gewebes und der Faden schneidet durch das

absterbende Gewebe. Ist sie zu gering, führt sie zu

einer direkten Nahtinsuffi zienz und die Naht bricht. In

beiden Fällen treten postoperative Komplikationen auf,

die erneute Operationen zur Folge haben können.

Die ideale Fadenspannung ist jedoch keine feste Größe,

sondern hängt vor allem von der Art des Gewebes, der

Grunderkrankung und der allgemeinen Kreislaufsitu-

ation ab. Welche Nahtspannung in welchem Fall die

richtige ist, lag bisher in den Händen des Operateurs.

Allein seine Einschätzung und Erfahrung bestimmten

die Nahteigenschaften. Standards für eine reproduzier-

bare Qualität der Naht gab es nicht.

Die Partner im BMWi-geförderten Innonet-Projekt

»Die Naht – SafeSuture« haben deshalb ein schnelles,

sicheres und reproduzierbares Verfahren zum Vereini-

gen menschlichen Gewebes gesucht, das sich für die

extrem schwierigen Bedingungen der minimalinvasiven

Chirurgie eignet. Das Ergebnis ist ein neues Nähverfah-

ren mit einem eigens zu diesem Zweck entwickelten,

minimalinvasiven Instrument:

Der Chirurg kann die Fäden damit in einem schnellen,

halbautomatisierten Verfahren mit gleicher und vorher

defi nierter Fadenspannung zusammenfügen. Das

vereinfacht und verkürzt nicht nur den Nähvorgang,

sondern verbessert zusätzlich die postoperative Wund-

heilung und begünstigt die Genesung der Patienten.

Das neu entwickelte Verfahren setzt an, wenn das

Gewebe durchstochen ist und zwei Fadenenden

miteinander verbunden werden sollen. Die beiden

Fadenenden werden außerhalb des Körpers in das

Fügeinstrument eingelegt. Dort werden sie in eine

Hülse gezogen, gespannt und mit einer defi nierten

Spannung mit der Hülse verschweißt.

TOOLS 2.2011 | 3

Die Idee für das Verfahren setzt auf das Laserschwei-

ßen von Kunststoffen, indem zwei thermoplastische

Fügepartner durch gezielte Einbringung von Laser-

energie aufgeschmolzen und stoffschlüssig gefügt

werden. Im speziellen Fall des chirurgischen Naht-

materials mit seinen dünnen und feinen Fäden ist

hier eine Hülse als zusätzliches Element erforderlich,

die durch den Laser erhitzt und verschweißt wird.

Abschließend werden die Fäden abgeschnitten und die

Naht ist verschlossen. Die festgelegte Spannung der

Fäden ist ein integraler Bestandteil des Konzepts.

Im Vergleich zum bisherigen chirurgischen Nähen

bietet das Verfahren einige Vorteile:

• Vereinfachung des Nahtverschlusses: Durch das neue

Verfahren entfällt das bis zu achtfache Verknoten der

Fäden, unter den Operationsbedingungen für den

Chirurgen ein sehr anspruchsvoller und zeitaufwän-

diger Vorgang.

• Defi niert einstellbare Nahtspannung: Durch Verschie-

ben der Hülse lässt sich die Nahtspannung einfach

und reproduzierbar einstellen. Beim Knoten gelingt

dies nur schwer. Die eingestellte Nahtspannung

bleibt während und nach dem Fügen bestehen. Beim

Knoten hingegen lockert sich die Naht häufi g durch

Setzvorgänge des Materials, was den Heilungsvor-

gang des Gewebes negativ beeinfl ussen kann.

Das Fraunhofer IPT und seine Projektpartner haben

das Verfahrensprinzip in Prüfstandsversuchen bereits

gründlich untersucht. Die Hülsengeometrie wurde in

mehreren Schritten optimiert, um die Fäden gleicher-

maßen leicht und sicher führen zu können sowie eine

reproduzierbare Verschweißung der Hülse zu erzie-

len. Das Fügen der Fäden unter Spannung stellte die

Forschungspartner zunächst vor besondere Herausfor-

derungen. Doch die Wärmeenergie zum Verschweißen

der Fäden mit der Hülse lässt sich durch den Einsatz

der Laserenergie sehr genau steuern und platzieren.

Das verhindert das vollständige Aufschmelzen der

Hülse und die Fäden halten selbst stärkerer Spannung

noch stand.

Die Auswertung von Zugversuchen der verschweiß-

ten Proben am Prüfstand des Fraunhofer IPT zeigte

bereits, dass dem Schweißprozess ein weites Prozess-

fenster offen steht. Die Einfl üsse der Bestrahlungszeit,

der Laserenergie und der Hülsengeometrie wurden

detailliert untersucht, um die passenden Parameter

zu ermitteln. Die Zugkraft auf den Faden, die eine

optimale Nahtspannung ergibt, liegt zwischen null

und fünf Newton. Diese Fadenkräfte dienen als Basis

für den Schweißprozess. Hier zeigte sich, dass eine

kurze Bestrahlungsdauer von 0,1 Sekunden in einem

Leistungsbereich zwischen 8 und 15 Watt eine nahezu

gleichbleibende Festigkeit der Schweißnaht liefert. Für

die beiden geprüften Fadenarten Prolene 0 und Pro-

lene 3-0 zeigten die Versuche eine optimale Festigkeit

bei einer Laserleistung von 9 Watt.

4 | TOOLS 2.2011


Die Grenzen des Schweißprozesses liegen oberhalb

und unterhalb dieses breiten Prozessfensters: Eine zu

geringe Energiezufuhr mit zu schwacher Laserleistung

und zu kurzer Bestrahlungsdauer führt dazu, dass die

Schweißverbindung nicht genügend ausgeprägt wird.

Die Festigkeit der Schweißnaht reicht in diesem Fall

nicht aus. Eine zu große Energieeinbringung durch

hohe Laserleistung und lange Bestrahlungsdauer führt

hingegen dazu, dass der Faden zu stark schmilzt und

reißen kann.

Insgesamt bietet sich der Laserschweißprozess jedoch

als enorm sicheres und reproduzierbares Verfahren an,

da sich die Laserenergie und die Pulsdauer sehr genau

steuern lassen. Der Fügeprozess kann einem breiten

Prozessfenster und gut reproduzierbaren Ergebnissen

aufwarten. Die Fügeverbindungen erreichen Schweiß-

nahtfestigkeiten deutlich oberhalb der Ausreißfestig-

keiten der Fäden aus dem Gewebe.

Die Versuche am Prüfstand des Fraunhofer IPT legten

den Grundstein für einen ersten Prototypen des

Operationsinstruments. Es eignet sich für minimal-

invasive Operationen durch einen Zugang von nur zehn

Millimetern Durchmesser. Der Prototyp kann die Hülsen

aufnehmen, das Nahtmaterial spannen, die Fäden ver-

schweißen und überschüssiges Nahtmaterial abtrennen.

Nun soll das neue Instrument in präklinischen Unter-

suchungen im Universitätsklinikum Aachen eingesetzt

werden. Ziel der Untersuchungen ist es, den besseren

Heilungsverlauf von Operationen, die mit diesem Inst-

rument durchgeführt wurden, aufzuzeigen.

TOOLS 2.2011 | 5

Partner im Projekt »Die Naht – Safe Suture«

Forschungseinrichtungen:

• Fraunhofer IPT

• Lehrstuhl für Angewandte Medizintechnik

der RWTH Aachen

• Lehr- und Forschungsgebiet Kardiovaskuläre Technik,

Institut für Angewandte Medizintechnik, Helmholz-

Institut RWTH Aachen

Medizintechnikhersteller:

• Medi-Globe GmbH

• Sopro-Comeg GmbH

Hersteller medizinischer Sensorik und Messtechnik:

• LEA Medizintechnik GmbH

Spezialisten für medizinisches Nahtmaterial:

• FEG Textiltechnik mbH

• Ethicon

Kontakt

Dipl.-Ing. Adrian Schütte

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-251

[email protected]

Dr.-Ing. Michael Emonts

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-150

[email protected]

99 W Laserenergie; 0.1 s Bestrahlungszeit; 2 mm Spotgröße

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1 3 5

Fadenspannung während des Laserschweißens [N]

Zug

fest

igke

it d

er

Sch

wei

ßve

rbin

du

ng

[N]

Prolene 0 Prolene 3-0

6 | TOOLS 2.2011

Ein lebensfähiges Technologiemanagement schaffen – Wege zum Erfolg

Erfolgreiche Unternehmen gesta l ten ihr Technologiemanagement ganzheit l ich und unterneh-

mensweit – das belegt das dies jähr ige Konsort ia l -Benchmarking des Fraunhofer IPT e inmal

mehr. Wie e in solches Technologiemanagement in der Prax is aussehen kann und welches die

wicht igsten Erfolgsfaktoren s ind, ze igten die Pre isträger des Benchmarkings e indrucksvol l .

Zwar ist das Technologiemanagement eine vergleichs-

weise junge Managementdisziplin, doch sie hat sich

bereits gewandelt: Während noch vor zehn Jahren

Fragen nach dem Einsatzgebiet des Technologie-

managements, seinen Organisationsformen, Methoden

und Prozesssen im Vordergrund standen, lässt es sich

heute längst nicht mehr darauf reduzieren. Heute

gilt es, das Technologiemanagement ganzheitlich

auszugestalten – durch Prozesse, die genau an das

Unternehmen und seine Ziele angepasst sind, eine

förderliche Unternehmenskultur und das richtige Maß

aus Kontrolle und Freiraum.

Bereits zum dritten Mal führte das Fraunhofer IPT

von April 2010 bis Februar 2011 mit einem hoch-

karätig besetzten Industriekonsortium ein Konsortial-

Benchmarking im Technologiemanagement durch.

Ziel des Projekts war es, erfolgreiche Unternehmen im

Technologiemanagement zu identifi zieren, intensiv zu

analysieren und durch einen abschließendem Besuch in

den Unternehmen besonders erfolgreiche Vorgehens-

weisen zur Ausgestaltung des Technologiemanage-

ments abzuleiten.

Das Industriekonsortium legte zu Beginn des Projekts

Themenschwerpunkte fest: Fragen zur Technologie-

strategie, -früherkennung, -planung, -bewertung sowie

zur Organisation und dem Controlling des Technologie-

managements. In einer schriftlichen Befragung unter-

suchte das Fraunhofer IPT 300 Unternehmen weltweit

und führte mit den besten von ihnen persönliche Tele-

foninterviews. Der Auswahlprozess mündete schließlich

in eintägige Besuche bei den fünf Unternehmen mit

dem erfolgreichsten Technologiemanagement. Vor

Ort studierte und bewertete das Konsortium mit dem

Fraunhofer IPT die Arbeitsweise und die Ergebnisse der

Unternehmen, um daraus die aktuellen Erfolgsfaktoren

im Technologiemanagement abzuleiten.

Am 16. Februar 2011 wurden die fünf Sieger des Ver-

gleichs während einer feierlichen Abschlussveranstal-

tung in Ingolstadt offi ziell zu den »Successful-Practices

im Technologiemanagement 2011/2012« gekürt: die

3M Deutschland GmbH, Delphi Corporation, die

Dräxlmaier Group, Nokia Siemens Networks und die

Schott AG.

Technologiemanagement als lebensfähiges

System

Für das Idealbild eines ganzheitlichen Technologie-

managements hat sich die Metapher des menschlichen

Körpers herauskristallisiert: So sollte das Technologie-

management als ein »lebensfähiges System« ausgestal-

tet werden, das in seinen verschiedenen Ausprägungen

zusammen passt und auf diese Weise spürbar zum

Unternehmenserfolg beiträgt. Von den zehn im dies-

jährigen Konsortial-Benchmarking ermittelten Erfolgs-

faktoren werden vier ausgewählte Beispiele in diesem

Beitrag näher erläutert:

Communities bereichern Stage-Gate-Prozesse

Wer neue Technologien entwickeln will, ist mit einer

systematischen Vorgehensweise gut beraten: Das

haben auch die stringenten Technologiemanagement-

Prozesse der Successful-Practice-Unternehmen gezeigt.

Radikale Innovationen entstehen jedoch nur in seltenen


TOOLS 2.2011 | 7

Fällen in einem geregelten Stage-Gate-Prozess. Erfolg-

reiche Unternehmen nutzen heute bereits die vielfäl-

tigen Möglichkeiten des Web 2.0 als Quelle für neue

Ideen und zur Steigerung der Innovationsfähigkeit.

Web-2.0-basierte Communities können beispielsweise

dazu dienen, interne und externe Interessensgeber

miteinander zu verknüpfen, um neue technologische

Ideen zu entwickeln, zu bewerten und zu kommunizie-

ren. Jeder Teilnehmer in der Community – Mitarbeiter

ebenso wie Partnerunternehmen oder Forschungs-

einrichtungen – erhält ein eigenes Profi l, das nicht nur

Kontaktinformationen, sondern auch Informationen

zu seinen Fähigkeiten, Patenten, Veröffentlichungen,

Forschungsprojekten oder Industriereferenzen umfasst.

Ideen für Technologien in einem frühen Reifestadium

oder Ideen, die bisher keine ausreichende Resonanz im

eigenen Unternehmen fanden, können gezielt unter

den passenden Netzwerkteilnehmern verbreitet und

zur Diskussion gestellt werden. Die Diskussion in der

Community zeigt, ob und wohin sich die Idee entwi-

ckeln sollte und wer an einer Weiterentwicklung inter-

essiert ist. Dies schafft eine gute Grundlage, um erneut

in die internen Bewertungsprozesse einzusteigen und

die Idee gemeinsam mit den Interessenten weiterzu-

entwickeln. Einige der Successful-Practice-Unterneh-

men schreiben diese Projektideen im Anschluss intern

aus und stellen intern Start-up-Kapital zur Verfügung,

damit sich Mitarbeiter in diesen Projekten unternehme-

risch engagieren können.

Technologische Innovationen sind Kulturfrage

Drei Dinge sind »Pfl icht«, wenn technologische Innova-

tionen Erfolg haben sollen: Wissen, Können und Fokus.

Umfassendes technologisches Wissen und Kenntnisse

über Märkte, Kunden und Trends sind unverzichtbar,

um innovative Produkte zu entwickeln. Das Können,

also die Fähigkeiten der Mitarbeiter eingebettet in die

Strukturen des Unternehmens, bildet den Rahmen

dafür. Denn nur wenn Prozesse, Methoden und geeig-

nete Organisationsformen vorhanden sind, können sich

Innovationen richtig entfalten. Durch einen konsisten-

ten unternehmerischen Fokus entscheidet sich, ob die

Ausrichtung und damit die Effi zienz des Technologie-

managements vorhanden ist.

Doch die Kür, die vielen Unternehmen noch immer wie

Hexenwerk erscheint, zeigt sich in einer innovations-

fördernden Unternehmenskultur, die die Grundlage für

das »Wollen« der Mitarbeiter bildet. Die erfolgreichen

Unternehmen des diesjährigen Konsortial-Benchmar-

kings haben es vorgemacht, wie sich schon durch

wenige einfache Maßnahmen die Unternehmenskultur

entscheidend beeinfl ussen lässt:

• Zeitspanne für eigene Projekte (»15-Prozent-Regel«):

Die Mitarbeiter können in einer bestimmten Zeit-

spanne eigenen Ideen nachgehen, der daraus

entstandene Output wird nicht überprüft. Diese

Maßnahme soll ein Signal setzen und kann einen

positiven Einfl uss auf die Motivation der Mitarbeiter

nehmen.

• »Fail fast, move forward«: Fehler werden nicht nur

toleriert, sondern als notwendig auf dem Weg zum

Ziel akzeptiert. Das fördert bei den Mitarbeitern den

Mut, selbst Entscheidungen zu treffen und Risiken

einzugehen.

• Managementkarriere mit Personalverantwortung vs.

Spezialistenkarriere: Mitarbeiter erhalten die Chance,

eine attraktive Fachkarriere innerhalb des Unterneh-

mens einzuschlagen, die ihren Fähigkeiten entspricht.

Geschwindigkeit erfordert Leichtigkeit

Zur Bewertung neuer technologischer Ideen setzen

die meisten Unternehmen auf Portfolios. Technolo-

gieprojekte, die für den Markt besonders attraktiv

Das Industriekonsortium auf einen Blick:

• Audi AG

• Bayer CropScience AG

• Robert Bosch GmbH

• CeramTec AG

• Daimler AG

• Giesecke & Devrient GmbH

• Grünenthal GmbH

• Henkel AG & Co. KGaA

• Hirschvogel Umformtechnik GmbH

• Miele & Cie. KG

• Novartis Consumer Health – OTC

• Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co. KG

8 | TOOLS 2.2011

erscheinen und mit den vorhandenen Kompetenzen im

Unternehmen korrespondieren, werden weiterverfolgt

und durchlaufen den weiteren Technologie- und Pro-

duktentwicklungsprozess im Unternehmen. Schwieri-

ger ist es, auch solche Technologieprojekte erfolgreich

zu meistern, die zwar eine hohe Marktattraktivität

besitzen, für die aber nur wenig eigene Kompetenz

vorhanden ist.

Hier muss ein Umdenken stattfi nden: Es gilt, die Pro-

zesse, Organisation und Anforderungen an das neue

Ziel anzupassen, einzelne Prozessschritte wegzulassen,

zu verkürzen oder zusammenzufassen. Die Anfor-

derungen an den Fertigungsprozess und das fertige

Produkt werden auf das Wesentliche reduziert.

In erfolgreichen Unternehmen kann es dabei durch-

aus vorkommen, dass Qualität, Dokumentation oder

Prozesssicherheit zunächst in den Hintergrund treten,

um schnellstmöglich einen Prototypen zu entwickeln.

Organisationsformen wie Spin-Offs, Task Forces oder

Start-Ups mit fl achen Hierarchien, wenig Abstim-

mungsaufwand und entscheidungsfreudigen Mitarbei-

tern unterstützen den Erfolg solcher Projekte.

Wer alles unter Kontrolle hat, ist zu langsam

Die Leistungsfähigkeit des Technologiemanagements

muss gemessen werden. Nur so lässt sich feststellen,

ob seine Ziele erreicht und der gewünschte Beitrag

zum Erfolg des Unternehmens geleistet werden. Doch

nicht die Entwicklung von Kennzahlen steht dabei im

Vordergrund, die bis auf die dritte Nachkommastelle

gemessen werden. Viel wichtiger ist es, ein Gefühl

dafür zu bekommen, ob die Aktivitäten im Technolo-

giemanagement die Ziele des Unternehmens wirklich

unterstützen. Erfolgreiche Unternehmen verbessern

daher ständig ihre Kennzahlensysteme, um ein sinnvol-

les Verhältnis von Aufwand und Nutzen zu bewahren.

Hier ist weniger oft mehr: 44,8 Prozent aller Studien-

teilnehmer im Konsortial-Benchmarking nutzen zwei

bis fünf Kennzahlen in ihrem Controllingsystem. Die

Successful-Practice-Unternehmen setzen hingegen nur

auf Kennzahlen, aus denen tatsächlich Verbesserungen

abgeleitet werden können.

Die Kennzahlen sollten außerdem im Unternehmen

vergleichbar sein und ins Verhältnis zur Umwelt und

zu den Wettbewerbern gesetzt werden. Denn wenn

das Controllingsystem die Aktivitäten im Technologie-

management nicht zu stark einschränkt, bleibt den

Mitarbeitern mehr Freiraum für kreative Arbeit.

Kontakt

Dipl.-Ing. Toni Drescher

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-250

[email protected]

Dipl.-Ing. Hedi Wemhöner

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-273

[email protected]


Technologiemanagement: Die zehn wichtigsten

Erfolgsfaktoren 2010/2011

1. Trends unternehmensspezifisch übersetzen

2. Der Technologieplan ist noch nicht die Techno-

logiestrategie

3. Einheitliche Prozesse sind Pflicht

4. Communities bereichern Stage-Gate-Prozesse

5. Technologische Innovationen sind Kulturfrage

6. Geschwindigkeit erfordert Leichtigkeit

7. Technologien als gemeinsame Ressource

verstehen

8. Technologien (be-)greifbar machen

9. Kommerzialisierungspotenzial der Technologien

im Blick haben

10. Wer alles unter Kontrolle hat, ist zu langsam

TOOLS 2.2011 | 9

Systematisierte Unternehmenssteuerung mit Qualitätskennzahlen und -reporting

Kennzahlen- und Report ingsysteme schaffen nicht nur Transparenz; s ie helfen vor a l lem auch,

objekt ive Entscheidungen zu treffen. Durch e ine verständl iche Darste l lung komplexer Sachver-

halte unterstützen s ie Entscheidungsträger dar in, Z ie le und Strategien zu formul ieren. Doch

die E inführung und Umsetzung ganzheit l icher und aussagekräft iger Report ingsysteme hält e i -

n ige Fal lstr icke bereit , d ie es zu überwinden gi l t .

Nicht allein klare Ziele und Strategien entscheiden

heute über einen nachhaltigen Unternehmenserfolg

– beinahe ebenso wichtig ist es, Informationen der

Unternehmensführung adressaten- und bedarfsgerecht

aufzubereiten. Dies klingt zwar zunächst trivial, stellt

Unternehmen aber in ihrem Alltag vor enorme Heraus-

forderungen: So sind oft schon alltägliche Entscheidun-

gen von enormer Unsicherheit geprägt.

Das Qualitätsmanagement bietet hier eine Vielzahl an

Ansätzen, Methoden und Techniken, um bereits iden-

tifi zierte Unsicherheiten im Unternehmen zu beseitigen

oder ihre Auswirkungen zu mindern. Anhand von

Entscheidungshilfen wie Kennzahlen- und Reporting-

systemen lassen sich quantifi zierbare Informationen

zuordnen und adressatengerecht aufbereiten. Die

Verwendung von Kennzahlen und ihre Verdichtung zu

so genannten »Key Performance Indicators« (KPI) sind

für eine verlässliche Unternehmenssteuerung unver-

zichtbar.

Aktuelle Studien des Fraunhofer IPT zeigen, dass die

erhobenen Kennzahlen im Unternehmen heute oft

nur eine schwache Aussagekraft besitzen. Geringe

Transparenz trägt dazu bei, dass die Kennzahlen

von Mitarbeitern weder akzeptiert werden noch zur

nachhaltigen Unternehmenssteuerung geeignet sind:

Unzureichende und inkonsistente Daten werden nicht

miteinander in Beziehung gesetzt und stehen den

Entscheidungsträgern meist erst viel zu spät zur Verfü-

gung.

Die Basis einer nachhaltigen und effi zienten Unterneh-

menssteuerung liegt in einer systematisch gestalteten

Landschaft von Qualitätsregelkreisen, die sowohl

unternehmensintern als auch über die Unternehmens-

grenzen hinweg zu implementieren sind. Dabei ist eine

Untergliederung in die Bereiche Beschaffung, Produk-

tion und Feld ratsam, denn sie hilft, extern verursachte

Fehler vorab zu klassifi zieren. Ein gutes Qualitätsreporting

erfüllt damit drei zentrale Anforderungen:

• Messen – schafft Akzeptanz

• Informieren – schafft Transparenz

• Steuern – dient der kontinuierlichen Verbesserung

Messen – Akzeptanz schaffen

Um der Forderung nach Akzeptanz Rechnung zu

tragen, müssen in einem ersten Schritt die zu mes-

senden Kenngrößen defi niert werden. Kenngrößen

repräsentieren beispielsweise Bearbeitungs- oder

Lieferzeiten, Preisentwicklungen oder Produktfehler.

Jede dieser Kenngrößen ist an bestimmten Punkten im

Prozess aufzunehmen und unterstützt die Bewertung

der Beschaffungs-, Produktions- oder Feldqualität.

Die Erfassung der Kenngrößen ist jedoch mit unter-

schiedlichem Aufwand verbunden. So verursachen

beispielsweise Messpunkte für die Erfassung einfa-

cher Buchungsvorgänge eher geringen Aufwand. Der

Wareneingang kann damit automatisiert Abweichun-

gen bei der Liefertreue und -menge im Vergleich zum

Beschaffungsauftrag ermitteln.

10 | TOOLS 2.2011


Demgegenüber verursachen Kenngrößen wie die

Anzahl von Produktfehlern ungleich höhere Aufwände.

Qualitätsbeauftragte sehen sich hier mit drei großen

Herausforderungen konfrontiert:

• Fehlerzuordnung

• Fehlerklassifi kation

• Fehlerdokumentation

In den meisten Fällen lässt sich ein Unterschied

zwischen eigenen und fremdgefertigten Bauteilen

feststellen. Dennoch müssen Qualitätsbeauftragte Bau-

teile eindeutig identifi zieren, um valide Daten für die

Beschaffungs- und Produktionskennzahlen zu gewin-

nen. Fremdgefertigten Bauteilen müssen außerdem die

Lieferanten klar zugeordnet werden. Wie aufwändig

sich die eindeutige Identifi kation der Bauteilherkunft

gestaltet, hängt vor allem davon ab, ob die Fehler

bereits im Wareneingang oder erst in der Produktion

entdeckt werden.

Der Aufwand der Fehlerbewertung lässt sich verrin-

gern, wenn verschiedene Fehlerklassen vorgegeben

sind. Hier gilt das Motto »so genau wie nötig und

so allgemein wie möglich«. Denn eine zu detaillierte

Fehlerklassifi zierung lässt oft keine intuitive und

eindeutige Zuordnung mehr zu. Um Fehler zu doku-

mentieren, kommt in der Praxis oft eine Vielzahl an

Dokumenten in verschiedenen Formaten zum Einsatz.

Dies macht eine schnelle Auswertung der Daten fast

unmöglich, da verschiedene Dokumente Schritt für

Schritt miteinander verglichen werden müssen, um

gleiche Fehler oder Abhängigkeiten aufzudecken. Die

Grundlage für eine nachhaltige Fehlerdokumentation

bilden deshalb einheitliche Erfassungsmechanismen,

die eine zentralisierte Zusammenfassung der Daten

innerhalb des ERP-Systems erlauben.

Informieren – Transparenz schaffen

Nach der Festlegung der Kennzahlen und ihrer Erfas-

sung folgt die Bereitstellung der gewonnenen Daten

als Grundlage einer zielorientierten Entscheidungsfi n-

dung. Ziel ist es, die gemessenen Daten zu Informa-

tionen zu verdichten und den Entscheidungsträgern

zur Verfügung zu stellen. Um die Informationen

adressatengerecht aufzubereiten, bedarf es geeigneter

Bezugsgrößen und Kontextdaten. So kann beispiels-

weise die Anzahl der Fehler in eine Fehlerquote pro

Monat transformiert werden, indem sowohl Kontext-

daten als auch Bezugsgrößen kombiniert werden.

Kontextdaten stellen dabei einen zeitlichen Bezug zum

gemessenen Datum her. Bezugsgrößen, beispielsweise

die Gesamtmenge der produzierten Teile, bringen eine

Verhältnismäßigkeit zum Ausdruck.

Seite 1© WZL/Fraunhofer IPT

QBProduktion

QM-Lenkungskreis

QBBeschaffung

QBFeld

Lieferant FeldUnternehmen

Empfänger:Monat:

LeitungDezember 2010

Produktionslinien

Verantwortlicher: QM-I - Herr Mustermann

Verbesserungen

.zeD.zrM.beF.naJ Nov.Okt.Sept.Aug.Jul.Jun.MaiApr.

PB Z

PB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Anza

hl V

erbe

sser

unge

n Zielwerte:3. Quartal Bewertung

PB X: 4PB Y: 4PB Z: 2

4. Quartal Bewertung


Monat

Zielwerte:3. Quartal Bewertung

PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25

Logistikfehlteile


PB Z

PB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Anza

hl L

ogis

tikfe

hlte

ile Zielwerte:3. Quartal Bewertung

PB X: 10PB Y: 13PB Z: 13


PB X: 8PB Y: 13PB Z: 13

ZeitLiefertermintreue

PB ZPB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Monat

Lief

erve

rzug

(Ta

ge) Zielwerte:


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25


PB X: 250PB Y: 300PB Z: 180


PB X: 230PB Y: 300PB Z: 180

Zeitlicher Mehraufwand

PB ZPB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Zeitli

cher

Meh

rauf

wand

(h)

Fehlerschlupf


PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9

4. Quartal Bewer tung

PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9

Fehlerschlupf Regelkreis 1

PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl n

icht

ent

deck

ter

Män

gel in

RK

1


PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl n

icht

ent

deck

ter

Män

gel in

RK

2 Zielwerte:3. Quartal Bewertung

PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9


PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9





Nachträge

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

acht

räge




PB X: 3PB Y: 4PB Z: 2 .zeD.zrM.beF.naJ Nov.Okt.Sept.Aug.Jul.Jun.MaiApr.

Neukommissionen

PB Z

PB YPB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

euko

mm

issi

onen


Mängel in Endkontrolle

PB ZPB YPB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl M

änge

l


Boxenmontage

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl M

asch

inen

in B

oxen

mon

tage






Empfänger:Monat:


Produktionslinien


Verbesserungen


PB Z

PB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Anza

hl V

erbe

sser

unge





Monat


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25

Logistikfehlteile


PB Z

PB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Anza

hl L

ogis

tikfe

hlte


PB X: 10PB Y: 13PB Z: 13


PB X: 8PB Y: 13PB Z: 13


PB ZPB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Monat

Lief

erve

rzug

(Ta

ge) Zielwerte:


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25


PB X: 250PB Y: 300PB Z: 180


PB X: 230PB Y: 300PB Z: 180


PB ZPB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Zeitli

cher

Meh

rauf

wand

(h)

Fehlerschlupf


PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9


PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9


PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl n

icht

ent

deck

ter

Män

gel in

RK

1


PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl n

icht

ent

deck

ter

Män

gel in

RK

2 Zielwerte:3. Quartal Bewertung

PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9


PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9





Nachträge

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

acht

räge





Neukommissionen

PB Z

PB YPB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

euko

mm

issi

onen



PB ZPB YPB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl M

änge

l


Boxenmontage

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl M

asch

inen

in B

oxen

mon

tage






Empfänger:Monat:


Produktionslinien


Verbesserungen


PB Z

PB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Anza

hl V

erbe

sser

unge





Monat


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25

Logistikfehlteile


PB Z

PB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Anza

hl L

ogis

tikfe

hlte


PB X: 10PB Y: 13PB Z: 13


PB X: 8PB Y: 13PB Z: 13


PB ZPB YPB X

10

0

20

30

40

70

60

50

Monat

Lief

erve

rzug

(Ta

ge) Zielwerte:


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 29


PB X: 20PB Y: 18PB Z: 25


PB X: 250PB Y: 300PB Z: 180


PB X: 230PB Y: 300PB Z: 180


PB ZPB Y

PB X

100

0

200

300

400

700

600

500

Monat

Zeitli

cher

Meh

rauf

wand

(h)

Fehlerschlupf


PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9


PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9


PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl n

icht

ent

deck

ter

Män

gel in

RK

1


PB Z

PB Y

PB X

5

0

10

15

20

35

30

25

MonatAn

zahl

nic

ht e

ntde

ckte

r M

änge

l in R

K 2 Zielwerte:


PB X: 13PB Y: 15PB Z: 9


PB X: 10PB Y: 15PB Z: 9





Nachträge

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

acht

räge





Neukommissionen

PB Z

PB YPB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl N

euko

mm

issi

onen



PB ZPB YPB X

5

0

10

15

20

35

30

25

Monat

Anza

hl M

änge

l


Boxenmontage

PB ZPB Y

PB X

2

0

4

6

8

14

12

10

Monat

Anza

hl M

asch

inen

in B

oxen

mon

tage






Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010

Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010

Verantwortlicher: QM-F - Herr Mustermann

Produktqualität im FeldProduktqualität im Feld

Servicequalität

Inbetriebnahmen

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3

Okt. Nov. Dez. Okt. Nov. Dez. Okt. Nov. Dez. Okt. Nov. Dez.

Applikation

Inbetriebnahme: Mängel

Mittlere Anzahl festgestellter Mängel je Inbetriebnahmen

Warngrenze:Bewertung

PB 1: 3PB 2: 3PB 3: 3Applikation: 3

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation











Anzahl Inbetriebnahmen

Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en

Monatliche Anzahl Inbetriebnahmen je Produktbereich

5

0

10

15

20

35

30

25

.voN.zrM.beFnaJ Okt.Sep.Aug.Jul.Jun.Mai .zeD.rpA

PB 3PB 2PB 1

Applikation


Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en


5

0

10

15

20

35

30

25


5

0

10

15

20

35

30

25


PB 3PB 2PB 1

ApplikationPB 3PB 3PB 2PB 2PB 1PB 1

ApplikationApplikation

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten

Verspätung [Wochen]

5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678

Inbetriebnahme: Abnahmetermintreue

Abweichung des vereinbarten Abnahmetermins vom tatsächlichen Abnahmetermin in den letzten 12 Monaten

PB 3PB 2PB 1

Applikation

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678Verspätung [Wochen]

5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678



PB 3PB 2PB 1

Applikation



PB 3PB 2PB 1



Inbetriebnahme: Dauer

Mittlere Dauer je Inbetriebnahme

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





Reklamationsquote

Anzahl Reklamationen bezogen auf die Anzahl der jeweils in Garantie befindlichen Produkte0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation



Reklamationsquote


1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation





ApplikationPB 3PB 2PB 1

Soll (Min.)

Customer First Pass Yield

Maschinen, die ohne Reklamation durch die Gewährleistungs-periode kommen0

5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]



Soll (Min.)ApplikationPB 3PB 2PB 1

Soll (Min.)ApplikationApplikationPB 3PB 3PB 2PB 2PB 1PB 1

Soll (Min.)Soll (Min.)



5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]

.zeD.zrM.beF.naJ Nov.Okt.Sept.Aug.Jul.Jun.MaiApr.0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]


Serviceeinsätze

KostenpflichtigKulanzGewährleistung

Anzahl Service-einsätze nach Berechnungsmotiv

0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3

Okt. Nov. Dez. Okt. Nov. Dez. Okt. Nov. Dez Okt. Nov. Dez.

Applikation

in Gewährleistung

nach Gewährleistung

KostenpflichtigKulanz

Serviceeinsätze




0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

in Gewährleistung



Gewährleistungs- und Kulanzkosten

0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]


Monatliche Kosten für Gewährleistung und Kulanz


Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]


5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




SummeApplikationApplikationPB 3PB 3PB 2PB 2PB 1PB 1

SummeSumme

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]

Mittlere Durchlaufzeit des gesamten Serviceprozesses von Fehlermeldung bis Fakturierung

0123456789

1011121314

Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez


Soll (Max.)

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314


DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314



Soll (Max.)ApplikationApplikationPB 3PB 3PB 2PB 2PB 1PB 1

Soll (Max.)Soll (Max.)

MTTR: Mean Time To Repair

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]

Durchschnittliche Zeit zwischen Fehlermeldung durch Kunden und Behebung des Problems durch Servicetechniker

06

1218243036424854606672



Soll (Max.)


Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]


06

1218243036424854606672



Soll (Max.)ApplikationPB 3PB 2PB 1



Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010

Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010



Servicequalität

Inbetriebnahmen

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation












Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en


5

0

10

15

20

35

30

25


PB 3PB 2PB 1

Applikation


Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en


5

0

10

15

20

35

30

25


5

0

10

15

20

35

30

25


PB 3PB 2PB 1



Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betri

ebna

hmen

in

den

letz

ten

12 M

onat

en


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678



PB 3PB 2PB 1

Applikation

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betri

ebna

hmen

in

den

letz

ten

12 M

onat

en


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betri

ebna

hmen

in

den

letz

ten

12 M

onat

en


5

0

10

15

20

35

30

25


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678



PB 3PB 2PB 1

Applikation



PB 3PB 2PB 1





0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





Reklamationsquote


1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation



Reklamationsquote


1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation






Soll (Min.)



5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]








5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]


5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]


Serviceeinsätze



0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

in Gewährleistung



Serviceeinsätze




0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

in Gewährleistung




0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]


5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]





SummeSumme

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314



Soll (Max.)

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314


DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314






Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]


06

1218243036424854606672



Soll (Max.)


Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]


06

1218243036424854606672






Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010

Empfänger:Monat:

Leitung

Dezember 2010



Servicequalität

Inbetriebnahmen

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

1

2

3

4

5

6

7

Mitt

lere

Anz

ahl M

änge

l je

Inbe

trieb

nahm

e

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation












Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en


5

0

10

15

20

35

30

25


PB 3PB 2PB 1

Applikation


Monat

Anz

ahl I

nbet

riebn

ahm

en


5

0

10

15

20

35

30

25


5

0

10

15

20

35

30

25


PB 3PB 2PB 1



Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678



PB 3PB 2PB 1

Applikation

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678

Anza

hl v

ersp

ätet

er In

betr

iebn

ahm

en

in d

en le

tzte

n 12

Mon

aten


5

0

10

15

20

35

30

25


5

0

10

15

20

35

30

25

190111> 2345678



PB 3PB 2PB 1

Applikation



PB 3PB 2PB 1





0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Dau

er je

Inbe

trieb

nahm

e (T

age)

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation





Reklamationsquote


1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation



Reklamationsquote


1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation

0

1

2

3

Anz

ahl R

ekla

mat

ione

n /

(Pro

dukt

e in

Gew

ährle

istu

ng)

Quartal

PB 1 PB 2 PB 3

Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4 Q2 Q3 Q4

Applikation






Soll (Min.)



5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]








5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]


5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Cus

tom

erFi

rst P

ass

Yiel

d[%

]


Serviceeinsätze



0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

in Gewährleistung



Serviceeinsätze




0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

0

10

20

30

40

50

60

70

Anza

hl S

ervi

ceei

nsät

ze

Monat

PB 1 PB 2 PB 3


Applikation

in Gewährleistung




0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]




Summe


0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]


5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

Monat

Kos

ten

[t €]





SummeSumme

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314



Soll (Max.)

DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314


DLZ Serviceprozess

Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [t]


0123456789

1011121314






Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]


06

1218243036424854606672



Soll (Max.)


Monat

Mitt

lere

Rep

arat

urze

it [h

]


06

1218243036424854606672






Name:Rang:Lieferantenklassifizierung:

Einkaufsvolumen:

Ansprechpartner:

Audit durchgeführt:

QSV vorhanden:

Fa. Musterspindel GmbH

10

A - Strategischer Lieferant

2,6 (Mio €)

Herr Mustermann

ja

ja

nein

nein

Platzierung

0

20

40

60

80

100

Kennzahl 290908

Oktober November Dezember0

20

40

60

80

100

Kennzahl 080756


20

40

60

80

100

Kennzahl 098808

Oktober November Dezember

tätilauqsfuakniEtätilauqkitsigoLtätilauqtkudorP

Trend:Trend: Trend:Trend: Trend:Trend:

0102030405060708090

100

Kennzahl 290908


Qualitätsmängel Lieferantenzuverlässigkeit

Lieferantenentwicklung

Lieferantenverhalten

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 948383

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 856338

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 989898

ppm-Rate200IstSoll

150

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Sonderaufwand

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 637982


0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 826244

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 947864

Liefertreue

Liefergüte

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 615845

Janunar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember


Einkaufsvolumen:

Ansprechpartner:


QSV vorhanden:


10


2,6 (Mio €)

Herr Mustermann

ja

ja

nein

nein

Platzierung

0

20

40

60

80

100

Kennzahl 290908


20

40

60

80

100

Kennzahl 080756


20

40

60

80

100

Kennzahl 098808




0102030405060708090

100

Kennzahl 290908





0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 948383

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 856338

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 989898

ppm-Rate200IstSoll

150

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Sonderaufwand

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 637982


0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 826244

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 947864

Liefertreue

Liefergüte

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 615845



Einkaufsvolumen:

Ansprechpartner:


QSV vorhanden:


10


2,6 (Mio €)

Herr Mustermann

ja

ja

nein

nein

Platzierung

0

20

40

60

80

100

Kennzahl 290908


20

40

60

80

100

Kennzahl 080756


20

40

60

80

100

Kennzahl 098808




0102030405060708090

100

Kennzahl 290908





0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 948383

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 856338

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 989898

ppm-Rate200IstSoll

150

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Sonderaufwand

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 637982


0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 826244

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 947864

Liefertreue

Liefergüte

0

20

40

60

80

100

Reihe1 000


Anzahl 615845


QB – Qualitätsmanagement Beauftragter

TOOLS 2.2011 | 11

Hier gilt: Structure follows process. Das bedeutet, die

Informationen werden in Form so genannter »Kenn-

zahlen-Cockpits« anhand geeigneter aufbauorganisa-

torischer Strukturen bereitgestellt.

Solche Strukturen basieren auf dem klassischen Ver-

ständnis eines Rollenmodells: Rollen charakterisieren

sich durch Aufgaben, Kompetenzen und Verantwort-

lichkeiten, die es innerhalb der Organisation zu beset-

zen gilt. Der Sinn der Struktur ist es nicht nur, eine

adressatengerechte Informationslogistik innerhalb des

Unternehmens sicherzustellen, sondern auch zentrale

Kommunikationskanäle über die Unternehmensgren-

zen hinaus zu schaffen.

So ist es beispielsweise ausschließlich Aufgabe der

Rolle »QB-Beschaffung«, bei Beschaffungsproblemen

auf den Lieferanten zu zugehen. Intern entdeckte

Fehler werden an den Qualitätsbeauftragten der Pro-

duktion berichtet. Er beurteilt nach dem Vier-Augen-

Prinzip, ob der Fehler intern nur entdeckt oder selbst

verursacht wurde. Wurde der Fehler außerhalb des

Unternehmens verursacht, übergibt der Qualitätsbe-

auftragte der Produktion seine Fehlermeldung in den

Verantwortungsbereich des Qualitätsbeauftragten der

Beschaffung. Dieser veranlasst dann geeignete Maß-

nahmen, um Lieferantenfehler abzustellen. Wenn sich

bei Fehlern, die erst intern im Unternehmen auftreten,

kein Funktionsbereich als Verursacher bekennt oder

dieser nicht mehr aufzuspüren ist, ist es die Aufgabe

des QM-Lenkungskreises, eine Entscheidung herbei-

zuführen.

Die Rollen werden durch Entscheidungsträger des

Unternehmens besetzt. Dabei ist darauf zu achten,

dass die Rollen eine aufgabengerechte Entschei-

dungskompetenz erhalten. So muss beispielsweise

am QM-Lenkungskreis ein Geschäftsführungsmit-

glied teilnehmen, damit dieser wirksame strategische

Entscheidungen im Umgang mit Beschaffungsquellen

treffen kann.

Steuern – Kontinuierliche Verbesserung

Auf Grundlage der bereitgestellten Informationen gilt

es schließlich, erforderliche Maßnahmen abzuleiten,

durchzuführen und diese hinsichtlich ihrer Wirksamkeit

zu prüfen. Ziel ist es, der Forderung nach kontinu-

ierlicher Verbesserung zu entsprechen. Hier können

übergreifende Fehlerabstellprozesse greifen, die bei

Fehlern auf Lieferantenseite geeignete Reaktionsszena-

rien bereithalten. Außerdem sind die anfangs defi nier-

ten Messpunkte zur Datenerfassung zu prüfen und

gegebenenfalls anzupassen. Hier kann es erforderlich

sein, weitere Sensoren entlang des Produktentste-

hungsprozesses zu installieren oder an veränderliche

Rahmenbedingen anzupassen.

Die beschriebene systematische Vorgehensweise

zur qualitätsorientierten Unternehmenssteuerung

unterstützt die Geschäftsführung dabei, mit den zur

Verfügung gestellten Kennzahlen-Cockpits schnell

und effektiv auf Qualitätsprobleme in Beschaffung,

Produktion und Feld zu reagieren. Um aussagekräftige

Kennzahlen für die Kennzahlen-Cockpits zu gewinnen,

bedarf es einer validen Datenbasis. Entscheidend für

den Erfolg ist nicht nur die Güte der defi nierten Mess-

punkte im Prozess, sondern auch die Qualität der Feh-

lererfassung und -bewertung durch den Mitarbeiter.

Die Erfassung und Bewertung von Fehlern verbessert

sich durch die Vorgabe einheitlicher Erfassungsmecha-

nismen und intuitiver Fehlerklassen. Sie müssen so

einfach wie möglich gestaltet werden, um die Daten

schnell und valide bereitzustellen. Die aktuelle und

transparente Darstellung der Qualitätssituation hilft der

Geschäftsführung dann dabei, umgehend die richtigen

Maßnahmen einzuleiten, um die Unternehmensqualität

sicherstellen.

Kontakt

Dipl.-Wirt.-Ing. Sebastian Schmitt

WZL der RWTH Aachen

Telefon +49 241 80-27606

[email protected]

Dipl.-Ing. Tobias Effey

WZL der RWTH Aachen

Telefon +49 241 80-27111

[email protected]

12 | TOOLS 2.2011

Bis heute fi ndet eine solche Anpassung in industrieller

Umgebung nur recht selten statt: Entweder vertrauen

Unternehmen auf die Herstellerangaben zu Werk-

zeug- und Schnittparametern, setzen auf das Erfah-

rungswissen einzelner Experten im Unternehmen oder

sie nähern sich durch zeitintensive und kostenspielige

Trial-and-error-Tests an die bestmögliche Prozessaus-

legung an.

Das Fraunhofer IPT arbeitet in verschiedenen Indus-

trie- und Forschungsprojekten daran, dieses unsys-

tematische und intransparente Vorgehen durch eine

optimierte und standardisierte Fräsprozess- und Werk-

zeugauslegung zu ersetzen.

Systematische Auswahl von Werkzeuggeometrie

und Prozessparametern

Das Fraunhofer IPT hat nun eine Versuchsanlage und

die dazugehörige Methodik entwickelt, mit der sich die

Systematische Fräsprozess- und Werkzeugauslegung für anspruchsvolle Anwendungen

Neue und le istungsfähigere Produkte in der Luftfahrt- , Energie- und Mediz intechnik, im Auto-

mobi l - oder Werkzeug- und Formenbau entstehen oft erst unter E insatz neuer und hochbean-

spruchbarer Werkstoffe. Doch diese e igent l ich posit iven Werkstoffe igenschaften erfordern es

bei der Fräsebearbeitung von Bautei len und Komponenten, dass die Werkzeuggeometr ie und

Prozessparameter exakt an die Bearbeitungsaufgabe angepasst s ind.

mechanischen und thermischen Belastungen auf die

Fräswerkzeugschneide detailliert analysieren lassen. Für

schwer zerspanbare Werkstoffe können so nicht nur

Kraftniveaus ermittelt, sondern auch die Spanstruktur,

-krümmung, -stauchung und -fl ießrichtung analysiert

werden. Dazu sind oft nur wenige Analogieversuche

erforderlich. Auf dieser Basis können schließlich wich-

tige Fragen zur Fräsprozess- und Werkzeugauslegung

beantwortet werden:

• Welche Besonderheiten weist das Gefüge des zu

bearbeitenden Materials auf und was bedeutet dies

für den Fräsprozess?

• Welche geometrischen Eigenschaften sollte das

Werkzeug idealerweise besitzen?

• Mit welchen Prozessparametern lassen sich gleich-

zeitig höchste Leistungsfähigkeit und Produktquali-

tät sicherstellen?

TOOLS 2.2011 | 13

Beschichtungen und Fertigungsprozesse

aufeinander abstimmen

Der Einsatz hochleistungsfähiger Beschichtungssys-

teme bietet ebenfalls ein großes Potenzial zur weiteren

Optimierung der Fräsbearbeitung schwer zu zerspa-

nender Werkstoffe. Im industriellen Einsatz verhalten

sich Werkzeugbeschichtungen jedoch nicht immer

gleich, so dass sie oft nicht ihre volle Leistungsfähigkeit

entfalten können. Die Gründe dafür können in einem

unsachgemäßen Einsatz der Beschichtungen liegen,

der zu schwer erklärbaren Leistungsschwankungen

führen kann. Denn wenn die Schichteigenschaften

nicht exakt an den entsprechenden Anwendungsfall

– Werkstückmaterial-Werkzeug-Prozessparameter –

angepasst sind, verbessert sich auch die Leistung der

Werkzeuge nicht zuverlässig.

Zur anwendungsbezogenen Qualifi zierung von

Beschichtungen hat das Fraunhofer IPT gemeinsam mit

dem Centre for Research & Technology Hellas CERTH

in Thessaloniki, Griechenland, das Fraunhofer Project

Center for Coatings in Manufacturing PCCM gegrün-

det. Das Fraunhofer PCCM bündelt das Expertenwissen

des Fraunhofer IPT auf dem Gebiet der Hochleistungs-

zerspanung mit den anwendungsbezogenen Analse-

methodiken für Beschichtungen des CERTH und

beantwortet wichtige Fragen zum Einsatz beschichteter

Werkzeuge, mit denen sich produzierende Unternehmen

konfrontiert sehen:

• Welche Vorteile bringt eine Werkzeugbeschichtung

mit sich?

• Welche Beschichtung eignet sich für den individuel-

len Anwendungsfall aus ökonomischer und techno-

logischer Sicht am besten?

• Wie sind Bearbeitungsprozesse auszulegen um die

volle Leistungsfähigkeit der Beschichtung auszu-

schöpfen?

Um diese Fragen zu beantworten, setzt das Fraunhofer

PCCM auf einen wissensbasierten Ansatz: Ausgehend

von den mechanischen und thermischen Belastungen

der Werkzeuge im Einsatz werden die Beschichtungs-

eigenschaften ganzheitlich und systematisch ermittelt.

Es gilt nicht nur grundlegende Beschichtungscharak-

teristika zu bestimmen; vor allem der Analyse des

anwendungsbezogenen Schichtverhaltens kommt eine

Ermittlung optimaler Einsatzbedingungender Beschichtungen

Auswahl optimierter Prozessparameter

Vergleich derSchichtperformance

Auf

gabe

Erge

bnis

Vorg

ehen

swei

se d

es F

raun

hofe

r PC

CM

Auswahl optimierter Schichtsysteme

Ermittlung der Bedingungenwährend des Einsatzes

Mechanische und thermische Belastungen

Temperaturabhängige mechanische Eigenschaften

Haftung

Nanoritztest

Nanoindentierung und FEM

Anwendungsnahe Prüfstände Simulation Analytik

Impact Test Heiztest Heiztest Nanoimpact

Diffusion Oxidation Ermüdung

Hochleistungs-zerspanung Präzisionsglaspressen Ihre Anwendung

Ermittlung grundlegender Schichteigenschaften

Ermittlung anwendungsbezogenerBeschichtungseigenschaften

Werkzeuge im Einsatz

14 | TOOLS 2.2011


hohe Bedeutung zu. Zum Abschluss der Untersuchun-

gen unterzieht das Fraunhofer IPT die beschichteten

Werkzeuge Zerspanversuchen unter realen Bedingun-

gen und qualifi ziert sie damit für ihren industriellen

Einsatz. Als Ergebnis erhält der Kunde die passen-

den Prozessparameter, mit denen die ausgewähl-

ten Beschichtungen unter optimalen Bedingungen

eingesetzt werden können. Alternativ dazu schlagen

die Experten des Fraunhofer PCCM Beschichtungen

vor, die bei den bestehenden Prozessparametern eine

höhere Leistungsfähigkeit aufweisen.

Fräswerkzeugdesign verkürzt Fertigungszeiten

und senkt Kosten

Auch neue Fräswerkzeugdesigns können einen nicht

zu unterschätzenden Einfl uss auf die Effi zienz der

Produktion nehmen. Das Fraunhofer IPT entwickelt hier

eine Werkzeuggeometrie für das simultane 5-Achs-

Fräsen weiter, das so genannte Tonnenfräswerkzeug,

mit dem sich selbst komplexe Freiformfl ächen effi zient

herstellen lassen. Die lokalen geometrischen Merkmale

des Bauteils werden dazu direkt auf den Kopf- und

Umfangsbereich des Werkzeugs abgebildet. Mit dem

angepassten Werkzeug lassen sich die Herstellungs-

kosten komplexer, freigeformter Bauteiele durch

kürzere Fertigungszeiten deutlich senken.

geo

met

risc

he

Flex

ibili

tät

Produktivität

Tonnenfräser

Torusfräser

Schaftfräser

Bauteil

Kontakt

Dipl.-Ing. Marc Busch

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-701

[email protected]

Dipl.-Ing. (MBA) Kyriakos Georgiadis

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-134

[email protected]

Dipl.-Ing. Martin Stolorz

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-496

[email protected]

TOOLS 2.2011 | 15

Abgestimmte Prüfprozesse in der Produktion

Prüfprozesse sind die Augen und Ohren der Produk-

tion. Sie bilden damit einen Ausgangspunkt für mehr

Transparenz. Der Einsatz von Fertigungsmesstechnik

liefert das Wissen, auf dessen Basis Entscheidungen

der Prozessregelung getroffen werden. Produktions-

systeme können so kontinuierlich aufeinander abge-

stimmt und optimiert werden. Doch dafür ist eine

kontinuierliche Rückführung des gewonnenen Wissens

unerlässlich. Der Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik

und Qualitätsmanagement am WZL hat ein Modell

erarbeitet, das die Regelkreise zur Rückführung des

Wissens aus Prüfprozessen in die Produktion beschreibt

und den Anwender im Management seiner Prüfpro-

zesse unterstützt.

Aufgabe des Managements von Prüfprozessen ist es,

die Prüfprozesse im Produktionssystem abgestimmt

auszulegen und das daraus gewonnene Wissen für

den weiteren Produktionsprozess bereitzustellen. In

der Produktion kann die Auslegung von Prüfprozessen

unterschiedliche Auswirkungen auf das Produktions-

system haben: Prüfprozesse, die eine große Messunsi-

cherheit im Verhältnis zur Toleranz aufweisen, lassen

sich mit einer Sehschwäche vergleichen, die an den

Toleranzgrenzen keine sichere Entscheidung mehr

Eignungsnachweis – Wissen aus der Produktion sinnvoll nutzen

Als produzierendes Unternehmen im internat ionalen Wettbewerb zu bestehen heißt, mit an-

gepasstem Ressourceneinsatz Kundenwünsche zu erfül len und f lex ibel auf Marktschwankun-

gen zu reagieren. Um die Produkt ion so f lex ibel und eff iz ient steuern zu können, ist e ine

Transparenz der Prozesse gefordert , d ie s ich durch Fert igungsmesstechnik erre ichen lässt . Die

Auslegung der Prüfprozesse entscheidet darüber, wie schnel l s ich val ide Produkt ionsdaten

bereitste l len lassen. Das Wissen, das aus den Prüfprozessen gewonnen wird und seine Rück-

kopplung in den Prozess best immt und maximiert den Nutzen. Deshalb umfasst das Prüfpro-

zessmanagement nicht nur die P lanung, Auslegung und Steuerung sowie den Eignungsnach-

weis von Prüfprozessen, sondern auch die Aufbereitung und Weiter le i tung von Prüfergebnissen

in den Produkt ions- und Entwicklungsprozess.

erlaubt. Hier gilt oft eine goldene Regel der Messtech-

nik: Sie besagt, dass das Verhältnis zwischen Messun-

sicherheit und Toleranz 1/10 betragen soll. Wird neben

der Messunsicherheit, der Streuung Messsystems, auch

die Streuung eines zu beobachtenden Produktions-

prozesses betrachtet, können diese beiden Einfl üsse

auf die resultierende Gesamtstreuung, die beobachtete

Prozessstreuung, optimal aufeinander abgestimmt

werden.

Eine Produktion innerhalb geforderter Toleranzgrenzen

ist erst dann sichergestellt, wenn Prüf- und Produk-

tionsprozesse abgestimmte Beiträge zur Gesamt-

streuung liefern. Da eine größere Genauigkeit der

Fertigungs- und Prüfprozesse in der Regel auch höhere

Kosten verursacht, sind die Prozesse so abzustim-

men, dass die Gesamtkosten minimiert werden. Das

gewonnene Wissen über die Fähigkeiten von Prüf- und

Produktionsprozessen, das wieder in die Entwicklung

zurückfl ießt, trägt dazu bei, dass auch die Toleranzen

passend zu den Prüf- und Produktionsprozessen aus-

gelegt werden oder aber kritisch hinterfragt werden

können. Dies bietet sich besonders dann an, wenn

beispielsweise die Anforderungen der Entwicklung

nicht mit den vorhandenen Produktionsmitteln über-

einstimmen.

16 | TOOLS 2.2011

Valide Prüfprozesse durch Eignungsnachweise

Um einen maximalen Nutzen aus der abgestimmt aus-

gelegten Fertigungsmesstechnik zu ziehen, muss das

bereitgestellte Wissen valide sein. Schon Lord Kelvin

stellte fest, dass Messen Wissen bedeutet – dies gilt

immer unter Berücksichtigung der Messunsicherheit,

da das gewonnene Wissen nur dann sinnvoll genutzt

werden kann, wenn die Unsicherheit ausreichend klein

im Verhältnis zur Toleranz ist. Dieses Verhältnis lässt

sich durch einen Eignungsnachweis überprüfen und

wird – besonders in der Automobilindustrie – immer

öfter gefordert.

Die Herausforderung beim Management von Prüfpro-

zessen besteht für Unternehmen vor allem darin, die

Masse und Komplexität der nachzuweisenden Prüf-

prozesse im Griff zu behalten. Selbst in der Automo-

bilindustrie hat kaum ein anderes Verfahren bis heute

so viel Aufwand verursacht. Die große Auswahl an

Prüfmitteln für unterschiedliche Merkmale unter ver-

schiedenen Randbedingungen vervielfacht die Anzahl

durchzuführender Eignungsnachweise. Außerdem

ist der Nachweis komplexer Prüfprozesse, beispiels-

weise die Messung mit Koordinatenmessgeräten oder

Lasertrackern sehr aufwändig und setzt viel Know-how

voraus.

Aufwandsreduktion der Eignungsnachweise –

Risikoabschätzung und Übertragung auf Prüf-

prozessgruppen

Hier setzt das Forschungsprojekt »ImProof KMU« mit

seinem begleitenden Industriearbeitskreis an: Ziel ist

die Reduktion des Aufwands von Eignungsnachwei-

sen durch Methoden der Risikoklassifi zierung und die

Übertragung von Eignungsnachweisen auf Prüfprozess-

gruppen. Dafür werden die Prüfprozesse kategorisiert:

nach dem Risiko einer Fehlentscheidung und ihrer

Wichtigkeit für die Qualität des Endprodukts. Diese

Kategorisierung erlaubt eine kostengünstige Durch-

führung von Eignungsnachweisen für die Prüfprozesse

im Unternehmen. Die Zuweisung risikogerechter

Herangehensweisen zum Eignungsnachweis zeigt auf,

wann Abschätzungen der Eignung und Übertragun-

gen von Eignungsnachweisen zulässig sind. Zudem

untersuchen die Partner im Projekt die Übertragung

der Eignungsnachweise einzelner Prüfprozesse auf

weitere Prüfprozesse einer Prüfprozessgruppe, die sich

durch vergleichbare Randbedingungen oder vergleich-

bare Prüfmerkmale auszeichnen. Die Voraussetzung ist

dabei, dass der Eignungsnachweis immer für den Prüf-

prozess durchgeführt wird, der die höchsten Anforde-

rungen an die zu erwartende Unsicherheit stellt.

TOOLS 2.2011 | 17

Für die Bewertung der Messunsicherheit komplexer

Prozesse schlägt das WZL Untersuchungen mit kalib-

rierten Meisterbauteilen vor und erprobt Methoden

sowie metrologische Ersatzmodelle auf Basis systemati-

scher Versuche, um den Modellierungsaufwand bei der

Untersuchung komplexer Prüfprozesse zu minimieren.

Ein Ergebnis des Projekts ImProof KMU wird ein

Leitfaden für den Umgang mit dem Nachweis aller

Prüfprozesse eines Unternehmens sein, der auch in

die Richtlinie 2600 des VDI/VDE Fachausschusses 1.12

»Prüfprozessmanagement – Identifi kation, Klassifi ka-

tion und Eignungsnachweise von Prüfprozessen« ein-

fl ießt. Der Leitfaden integriert zudem die Erfahrungen

aus verschiedenen erfolgreichen Beratungsprojekten

des WZL zum Eignungsnachweis und zur strategischen

Auswahl von Prüfmitteln.

Kontakt

Dipl.-Ing. Juliane Lose

WZL der RWTH Aachen

Telefon +49 241 80-28395

[email protected]

18 | TOOLS 2.2011


Optimismus prägte fast alle Vorträge des

diesjährigen AWK, das am 26. Mai 2011

von Professor Robert Schmitt eröffnet

wurde. Deutlich wurde das vor allem im

Vortrag von Prof. Dr. Hans-Werner Sinn,

Leiter des Ifo-Instituts für Wirtschaftsfor-

schung: »Heute stehen wir fantastisch

da, weil das Preis-Leistungsverhältnis der

deutschen Waren hervorragend geworden

ist«, so Sinn.

Fragen der Energiewirtschaft in allen

Bereichen der Produktion und der nach-

haltige Schutz der Umwelt setzten weitere

Schwerpunkte des Kolloquiums, das mehr

als 1400 Teilnehmer bewogen hatte, in den

Aachener Eurogress zu kommen. Professor

Reimund Neugebauer vom Institut für

Werkzeugmaschinen und Produktionspro-

zesse der Universität Chemnitz und Leiter

des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugma-

schinen und Umformtechnik IWU erläuterte

die Vision einer energieautarken Fabrik mit

emissionsfreier Produktion. Der Klima-

wandel und das begrenzte Vorkommen

natürlicher Rohstoffe führen dazu, dass

die Ressourceneffi zienz in der Produktion

immer stärker in den Fokus der Industrie

rückt. Hier bestehe, so Neugebauer, die

Herausforderung darin, sich einer Situation

verknappender und teurer werdender Roh-

stoffe zu stellen. Erst die Anwendung von

Effi zienztechnologien und -produktionsan-

lagen könnten die Voraussetzungen dafür

schaffen, auch in Zukunft im internationalen

Wettbewerb zu bestehen.

Die fortschreitende digitale Vernetzung

aller Unternehmensbereiche sieht Siemens-

Vorstandsmitglied Professor Siegfried Russ-

wurm als zwingende Voraussetzung, um

Innovationen in immer kürzeren Zyklen zu

marktreifen Produkten zu entwickeln. Hier

AWK 2011: Treffpunkt der Produktionstechnik

komme, der Aus- und Weiterbildung der

Mitarbeiter eine entscheidende Bedeutung

zu, erklärte Russwurm.

All diese Entwicklungen zielen natürlich auf

den langfristigen Erfolg der Unternehmen.

Aber zu langfristigem Erfolg gehört mehr –

das machte Dr.-Ing. Stefan Nöken, Mitglied

der Konzernleitung der Hilti AG, am Beispiel

seines Unternehmens deutlich: »Zum

langfristigen Erfolg gehören auch eine

handlungsweisende Unternehmensphilo-

sophie, zentrale Unternehmenswerte, eine

Koexistenz von Bewahren und Verändern,

eine konsistente Markenführung sowie die

Qualität der Führung«, erläuterte Nöken.

Insgesamt bot das AWK 23 Vorträge

hochrangiger Vertreter aus Forschung und

Wissenschaft. Das Aachener Werkzeugma-

schinen-Kolloquium 2011 hat seinen Ruf als

Informationsbörse der Produktionstechnik

damit auch nach einhelliger Meinung der

Gäste wieder eindrucksvoll bestätigt.

Tagungsband:

Brecher, C., Klocke, F., Schmitt, R.,

Schuh, G. (Hrsg.): Wettbewerbsfaktor

Produktionstechnik – Aachener Perspek-

tiven. 2011, Shaker Verlag Aachen. ISBN

978-3-8440-0087-0

TOOLS 2.2011 | 19

Premiere in Aachen: Erstmals zeigten die

Gesellschafter und Kooperationspartner der

StreetScooter GmbH, was sie gemeinsam

schaffen wollen: Ein E-Fahrzeug der Zukunft

»Made in Germany«.

In enger Kooperation mit der mittelständi-

schen Industrie, mit Designern, Entwicklern

und Konstrukteuren entwickelt Professor

Achim Kampker vom Lehrstuhl für Produk-

tionsmanagement am WZL ein komplett

neu konstruiertes Elektrofahrzeug. Es ist

das erste seiner Art, denn bisher ist es Usus,

Elektromotoren in bestehende Modelle

einzubauen. Achim Kampker und sein

StreetScooter-Konsortium machen es genau

umgekehrt und bauen ein komplettes Fahr-

zeug um einen Elektromotor herum. Das

hat es seit Erfi ndung des Autos in Deutsch-

land nicht mehr gegeben: Ein völlig neu

konstruiertes Auto, bei dem jede einzelne

Schraube, jedes Ventil auf die Waagschale

gelegt wird. Denn das Auto soll leicht sein,

in jeder Hinsicht: leicht zu bauen, leicht zu

fahren, leicht zu bezahlen und leicht zu

verstehen. Ein Auto, völlig unbelastet von

125 Jahren automobiler Geschichte.

Das Projekt, das in Deutschland einmalig

ist, hat bereits sichtbare Formen ange-

nommen. Das Fahrzeug mit dem weg-

weisenden Namen »Concept Zeitgeist«

ist als (Schaumstoff)-Modell in Aachen zu

besichtigen. Die Konzeptphase ist damit

abgeschlossen – nun geht es an die Kon-

struktion. Doch mit einem Fahrzeug allein

ist es längst nicht getan: Es müssen neue

Mobilitätskonzepte her, neue Möglichkeiten

der Fortbewegung, die von Anfang an in

die Konstruktion integriert werden. Hier

geht es um andere Anschlüsse, und vor

allem darum, den Anschluss an die automo-

bile Zukunft nicht zu verpassen.

Elektroauto »Concept Zeitgeist« nimmt sichtbare Formen an

Aber: Neue Perspektiven sind in Sicht.

Bereits Anfang Mai stellte Achim Kampker

sein »Concept Zeitgeist« mit Modell im

Krönungssaal des Aachener Rathauses der

Fachwelt und der Aachener Bevölkerung

vor. Eine Ausstellung »Erlebniswelt Mobi-

lität« präsentierte eine umfassende Show

zum Wandel der Mobilität im Individual-

verkehr, aber auch im öffentlichen Nahver-

kehr, im Reise- und Urlaubsverhalten. Das

Elektromobil »Concept Zeitgeist« und seine

Infrastruktur bilden dabei den Mittelpunkt.

20 | TOOLS 2.2011


Bereits zum dritten Mal stellt der interne

Werkzeugbau der Audi AG den Gesamtsie-

ger des Branchenwettbewerbs »Excellence

in Production«: Die Ingolstädter, schon

2004 und 2006 als Gesamtsieger sowie

2008 in der Wettbewerbskategorie »Inter-

ner Werkzeugbau über 100 Mitarbeiter«

erfolgreich, konnten auch in diesem Jahr

wieder den Titel »Werkzeugbau des Jahres«

nach Hause tragen.

Während einer feierlichen Abendveranstal-

tung des 11. Internationalen Kolloquiums

»Werkzeugbau mit Zukunft« nahm Michael

Breme als Leiter des Werkzeugbaus den

Pokal entgegen. Überreicht wurde die

Auszeichnung am Abend des 28. November

im Kurhaus in Wiesbaden vor rund 200

Zuschauern durch den Vorjahressieger Dr.

Christian Hinsel von der Hirschvogel Auto-

motive Group in Denklingen.

Investitionen in Anlagentechnik

zahlen sich aus

Dr. Wolfgang Sengebusch, Geschäftsfüh-

rer des VDMA Fachverbands Präzisions-

werkzeuge, bekräftigte als Laudator, die

Audi AG Sparte Werkzeugbau habe in den

vergangenen Jahren sehr erfolgreich in

neue Anlagentechnik investiert. So konnte

der interne Werkzeugbau seine Wett-

bewerbsfähigkeit behaupten und sich im

Hause Audi als Systemlieferant profi lieren.

Besonders lobte die Jury Audis konsequen-

ten Weg zum komplett synchronen Werk-

zeugbau und das ambitionierte Ziel, große

Umformwerkzeuge durch Simulation und

methodische Unterstützung mit einer mög-

lichst geringen Anzahl an Try-Out-Schleifen

zu mustern. Der getaktete Try-Out an

realitätsnahen Einarbeitungspressen helfe

dabei, Liefertermine stets gewissenhaft ein-

zuhalten. Vorbildlich arbeite in den Augen

Aller guten Dinge sind drei: Audi stellt erneut »Werkzeugbau des Jahres«

der Jury auch die Innovationsabteilung, in

der Forschungsteams aus Studierenden und

Absolventen gezielt an eigenen Forschungs-

themen arbeiteten und so Innovationen

vorantrieben.

Die Sparte Werkzeugbau der Audi AG in

Ingolstadt produziert das gesamte Spek-

trum der Betriebsmittel für den Fahr-

zeugkarosseriebau. 1663 Mitarbeiter und

121 zusätzliche Auszubildende bauen im

»Center of Excellence« des Volkswagen-

Konzerns Presswerkzeuge, Anlagen und

Vorrichtungen sowie exklusive Blechteile-

Serien. Der Werkzeugbau arbeitet als

eigenständiges Profi t-Center und begegnet

den Forderungen nach höchster Qualität

und Präzision, kurzen Durchlaufzeiten und

wettbewerbsfähigen Kosten seit 2010 mit

einem synchronisierten Produktionssystem.

In der Großserienproduktion ist der Werk-

zeugbau innerhalb des Konzerns bereits

in die Entwicklung der neuen Fahrzeuge

eingebunden.

Viel Lob für Sieger und Platzierte

Weitere Sieger und Finalisten gab die Jury

in drei Einzelkategorien, je nach Unterneh-

mensgröße und -einbindung, bekannt.

Neben dem Gesamtsieg gewann die

Audi AG Sparte Werkzeugbau auch in der

Kategorie »Interner Werkzeugbau über 100

Mitarbeiter«. Als zweiten Finalisten zeich-

nete die Jury die ZF Friedrichshafen AG aus

Schweinfurt aus.

Der Sieger der Kategorie »Interner Werk-

zeugbau unter 100 Mitarbeiter« aus dem

Jahr 2009, die Gerresheimer Werkzeug-

und Automatisierungstechnik GmbH konnte

sich auch in diesem Jahr wieder behaupten:

Die Gerresheimer Gruppe produziert Spe-

zialverpackungen aus Glas und Kunststoff

für die Pharma- und Healthcare-Industrie.

Zu den Stärken ihres internen Werkzeug-

baus zählt die Jury das große Know-how

im Umgang mit geringen Bauteiltoleranzen

Gesamtsieger des Wettbewerbs: Audi AG Sparte Werkzeugbau

TOOLS 2.2011 | 21

und höchster Präzision. Besonders hervor-

zuheben sei der hohe Automatisierungs-

grad in der Fertigung mit einer hohen

Anzahl an mannlosen Schichten im Bereich

des Senkerodierens. Dies resultiere in einer

ausgezeichneten Stundeneffi zienz. Die

Strategie speziell im Werkzeugbau sei den

hervorragend qualifi zierten Mitarbeitern

darüber hinaus bis ins Detail bekannt. Als

weiterer Finalist in dieser Kategorie wurde

außerdem die Keiper GmbH & Co. KG aus

dem pfälzischen Rockenhausen ausgezeich-

net.

In der Kategorie »Externer Werkzeugbau

unter 100 Mitarbeiter« setzte sich die Opus

Formenbau GmbH aus Heiligkreuzsteinach

bei Heidelberg gegen ihre Mitbewerber

durch. Anspruchsvolle Spritzgieß- und

Vulkanisationswerkzeuge für Fahrzeug-

abdichtungen bilden den Schwerpunkt des

Unternehmens. Opus Formenbau fertigt

Werkzeuge für Karosseriedichtsysteme

und Glasumspritzungen und betreut seine

Kunden dabei von der Produktentstehung

bis zum Serienanlauf im hauseigenen

Technikum. Nach Ansicht der Jury zeichnet

sich das Unternehmen vor allem durch das

hervorragende Prozess-Know-how der

Mitarbeiter und seinen leistungsfähigen

Maschinenpark aus. Positiv fi el auch die

hohe Zahl an Auszubildenden und ihre

frühzeitige Integration in den Werkzeugbau

ins Gewicht. Mit dem Geschäftsbereich

Dichtsysteme habe Opus Formenbau eine

erfolgreiche Nische erobert und beliefere

heute nahezu alle namhaften Automobil-

hersteller. Als weitere Finalisten in dieser

Kategorie wurden die Pockauer Werk-

zeugbau Oertel GmbH aus Lengefeld im

Erzgebirge und die Werkzeugbau Ruhla

GmbH aus dem thüringischen Seebach

ausgezeichnet.

Das WZL und das Fraunhofer IPT ermittel-

ten die sieben Finalisten des Wettbewerbs

anhand eines ausführlichen Vergleichs von

mehr als 290 Werkzeug- und Formenbau-

Betrieben. Zehn fachkundige Juroren

aus Industrie, Politik und Wissenschaft

bestimmten die Sieger in drei Kategorien

und den Gesamtsieger. Der Wettbewerb

»Excellence in Production« fand in diesem

Jahr bereits zum achten Mal statt.

Neue Chance im nächsten Jahr

Im kommenden Jahr wartet eine neue Gele-

genheit auf alle diejenigen, die in diesem

Jahr nicht auf dem Siegertreppchen stehen

konnten: Die neue Runde des Wettbewerbs

startete pünktlich zur Werkzeugbau-Fach-

messe »EuroMold«. Interessenten können

sich unter www.excellence-in-production.de

registrieren. Alle Teilnehmer erhalten eine

individuelle Auswertung über ihre Stärken

und Verbesserungsmöglichkeiten.

Das Kolloquium »Werkzeugbau mit

Zukunft« und der Wettbewerb »Excellence

in Production« werden von der Böhler

Deutschland, der HASCO Hasenclever

GmbH + Co. KG, der Uddeholm AB und der

Demat GmbH, Organisator der Branchen-

messe EuroMold als Sponsoren unterstützt.

Die Verbände VDMA sowie VDEh sowie

die Fachzeitschriften VDI nachrichten und

werkzeug & formenbau sind weitere Part-

ner des Wettbewerbs.

Kontakt

Dipl.-Kfm. Martin Bock

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-159

[email protected]

www.excellence-in-production.de

Finalisten und Preisträger des Wettbewerbs »Excellence in Production«

22 | TOOLS 2.2011


Der frühere Oberingenieur des WZL-Lehr-

stuhls für Produktionssystematik Dr.-Ing.

Thomas Bauernhansl hat zum 1. September

2011 die Nachfolge von Prof. Dr.-Ing.

Engelbert Westkämper angetreten: Mit

seiner Berufung als Professor für den Lehr-

stuhl des Instituts für Industrielle Fertigung

und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stutt-

gart zeichnet er gleichzeitig gemeinsam

Der Freundeskreis des WZL, dem rund

50 hochrangige Vertreter produzierender

Unternehmen angehören, hat zum dritten

Mal die mit jeweils 1000 Euro dotierte Aus-

zeichnung »Best Junior Engineer Award«

an junge Nachwuchsingenieure des WZL

verliehen. Die Preisträger, Dipl.-Inform.

Adam Malik, Dipl.-Ing. Michael Terhorst,

Dipl.-Ing. Isabel Basse und Dipl.-Ing. Rawina

Varandani zeichnen sich nicht nur durch

ihre kurze Studiendauer aus. Auch ihre

Studienleistungen ragten aus der Masse der

erfolgreichen Absolventen heraus. Drei der

Preisträger arbeiten zukünftig als wissen-

schaftliche Mitarbeiter am WZL, einer hat

den Weg in die Industrie gewählt und dort

bereits Verantwortung übernommen.

Professor Thomas Bauernhansl ist Nachfolger von Professor Engelbert Westkämper

Nachwuchsingenieure am Werkzeugmaschinenlabor ausgezeichnet

mit Professor Alexander Verl verantwortlich

für die Leitung des Fraunhofer-Instituts für

Produktionstechnik und Automatisierung

IPA. Mit Professor Bauernhansl übernimmt

nach Professor Westkämper ein weite-

rer ehemaliger Mitarbeiter des WZL eine

leitende Funktion am Stuttgarter Institut für

Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb.

v.l.n.r.: Katarzyna Malik, die die Auszeichnung stellvertretend für ihren Mann in Empfang nahm, Dipl.-Ing. Isabel Basse, Prof. Robert Schmitt, Dr.-Ing. W. Hans Engelskirchen, Vorsitzender des WZL-Freundeskreises, und Dipl.-Ing. Rawina Varandani. Es fehlt Dipl.-Ing. Michael Terhorst, der die Urkunde wegen eines längeren Auslandsaufenthalts erst im Juli in Empfang nehmen konnte.

TOOLS 2.2011 | 23

Zu einem Informationsbesuch kam Bun-

desumweltminister Dr. Norbert Röttgen

in das WZL: Er informierte sich über den

Stand der RWTH-Forschungen im Bereich

umweltfreundlicher Energiegewinnung

und die Forschungs- und Entwicklungsal-

lianz »StreetScooter« zur Produktion eines

kostengünstigen Elektroautos. Ein weiteres

Thema war der RWTH Aachen Campus.

Bundesumweltminister Norbert Röttgen zu Gast am WZL

v. l. n. r.: Prof. Rik W. De Doncker, Prof. Dirk Müller, Prof. Kay Hameyer, Prof. Georg Jacobs, Umwelt-minister Dr. Norbert Röttgen, Prof. Günther Schuh und Prof. Achim Kampker.

Im September 2011 startete das Fraunhofer

IPT zum vierten Mal einen breit angelegten

Unternehmensvergleich: Ziel des Projekts

»Konsortial-Benchmarking Einkauf 2011«

ist es, gemeinsam mit einem Industriekon-

sortium besonders erfolgreiche Vorgehens-

weisen für den unternehmerischen Einkauf

zu identifi zieren.

In einem Benchmarking-Prozess pfl e-

gen die Partner im Industriekonsortium

einen intensiven Austausch – sowohl

untereinander als auch mit ausgewählten

»Successful Practice-Unternehmen«. Die

»Successful-Practices« werden anhand

eines Fragen-katalogs ermittelt, den die

Konsortialpartner zu Beginn des Projekts

selbst bestimmen.

Konsortial-Benchmarking: Erfolgsrezepte im Einkauf identifi zieren

Das Benchmarking-Projekt hat im Septem-

ber 2011 begonnen und wird von Februar

bis Mai 2012 durch Unternehmensbesuche

der Konsortialpartner abgerundet. Die Pro-

jektteilnehmer können so die Gelegenheit

nutzen, besonders erfolgreiche Einkaufs-

konzepte während der eintägigen Besuche

in den Unternehmen vor Ort kennenzuler-

nen.

Kontakt

Dipl.-Kfm. Michael Hoppe

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-163

[email protected]

24 | TOOLS 2.2011


Die Herstellung gefräster Bauteile, beispiels-

weise Turbinenschaufeln, ist aufgrund vieler

einzelner Fertigungsschritte und komplexer

Geometrien mit hohem Personalaufwand

verbunden. Das Fraunhofer IPT entwickelte

nun einen federnd gelagerten Werkzeug-

aufnehmer, der Positionierfehler im Bereich

von mehreren zehntel Millimetern genau

kompensiert.

Bei gefrästen Bauteilen entsteht durch die

Bearbeitung mit einem Fräswerkzeug eine

raue Oberfl äche – die heute noch manuell

poliert wird. Vor allem bei komplexen Bau-

teilen wie Turbinenschaufeln entsprechen

manche Oberfl ächenbereiche an Übergän-

gen oft nicht den Nutzungsanforderungen.

Dadurch ist eine intensive Nachbearbeitung

mit Feinbearbeitungswerkzeugen in mehre-

ren Schritten erforderlich: ausspannen und

manuell bearbeiten.

Mit dem neuen maschinenunabhängi-

gen Werkzeugaufnehmer entfallen diese

Schritte: Die Feinbearbeitungswerkzeuge

– etwa Schleif- und Polierstifte – können

direkt in eine Fräsmaschine integriert

werden, um das Bauteil ohne Umspannen

automatisiert zu bearbeiten. Die Schleif-

und Polierstifte sind beim Werkzeugaufneh-

mer federnd gelagert, um den Verschleiß

sowie die Schwankungen der undefi nierten

Schneide auszugleichen. Damit reicht es

aus, den Schleifstift einmalig zu profi lieren

und ein weiteres Profi lieren oder Schärfen

entfällt. Versuche an einer 5-Achs-Fräs-

maschine erzielten bereits stabile Bearbei-

tungsergebnisse. Das Fraunhofer IPT setzt

den Prozess demnächst in die betriebliche

Praxis um und erprobt die Komplettbearbei-

tung nun auch mit Industrierobotern.

Komplett in einer Aufspannung: Automatisierte Feinbearbeitung gefräster Bauteile

Produkt- und Prozessqualität präventiv absichern und messbar machen

Am 5. und 6. Oktober 2011 fand im »Super

C« der RWTH Aachen unter Leitung von

Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt das 15. Busi-

ness Forum Qualität statt. Im Mittelpunkt

der diesjährigen Veranstaltung standen

Trends, Methoden und neue Konzepte des

Qualitätsmanagements, mit denen sich

hochwertige Produkte präventiv absichern

lassen und die Qualität durch Kennzahlen

messbar wird. Die Veranstaltung wendete

sich damit besonders an Fach- und Füh-

rungskräfte aus Entwicklung, Produktion,

Einkauf und Qualitätsmanagement.

Zwei Fachforen, »Technisches Risikoma-

nagement« und »Qualitätskennzahlen«

boten den Teilnehmern Einblick in neue

Perspektiven und Schwerpunkte des

Qualitätsmanagements.

Kontakt

Dipl.-Ing. Thomas Zentis

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-704

[email protected]

TOOLS 2.2011 | 25

Roboter entfernen Fräsrillen auf Umformwerkzeugen

Zur Herstellung von Umformwerkzeugen

für die Automobilindustrie entwickelt das

Fraunhofer IPT ein automatisiertes Ferti-

gungssystem, mit dem sich die Werkzeuge

kostengünstiger und in reproduzierbarer

Qualität abziehen und strichpolieren lassen.

Die automatisierte Anlage beseitigt durch

eine geradlinige Schleifbewegung Fräsrillen,

die bei der Herstellung von Umformwerk-

zeugen entstehen. Die Fertigungsein-

heit besteht aus einem handelsüblichen

Industrieroboter und einem pneumatisch

betriebenen Abziehwerkzeug, bei dem die

Bearbeitungsbewegung und die auf das

Werkstück einwirkenden Kräfte durch Luft-

druck aufgebracht und kontrolliert werden.

Die Programmierung der Bearbeitungsbahn

Die Adam Opel AG und die RWTH Aachen

intensivieren ihre langjährige Zusammenar-

beit: Dabei geht es um die Zusammenarbeit

in öffentlich geförderten Forschungsprojek-

ten und um die direkte Kooperation bei der

Entwicklung und Fertigung von Fahrzeu-

gen. Das WZL erhielt jetzt von der Adam

Opel AG einen Meriva, der am Lehrstuhl

»Qualitätsmanagement und Fertigungs-

messtechnik« im neu eingerichteten Bereich

»Fahrzeugdiagnose« eingesetzt wird.

Der Lehrstuhl unter Professor Robert

Schmitt plant für die kommenden Jahre

verstärkte Forschungsaktivitäten im Bereich

der Fahrzeugdiagnose. Die Wissenschaft-

ler arbeiten hier mit der Adam Opel AG

und dem Aachener Automobilzulieferer

DSA – Daten- und Systemtechnik GmbH

WZL und Opel: Erfolgreiche Partnerschaft

zusammen, um moderne Prüf- und Dia-

gnosetechniken zu erforschen und ihre

Praxistauglichkeit zu überprüfen. Die For-

schungsarbeiten umfassen sowohl techni-

sche als auch wirtschaftliche Fragen aus der

Perspektive des Qualitätsmanagements.

übernimmt eine eigens entwickelte Soft-

ware des Fraunhofer IPT, das so genannte

»CAx-Framework«.

Bisher ließen sich das Abziehen und Strich-

polieren frei geformter Werkzeugober-

fl ächen kaum automatisieren, weil nicht

nur die Werkzeugaufnehmer, sondern

auch die Prozessparameter fehlten, um die

handwerkliche Tätigkeit und das Erfah-

rungswissen des Arbeiters auf den Roboter

abzubilden. Innerhalb der »Innovations-

allianz Green Carbody Technologies«

(InnoCaT) ermittelten die Aachener Ingeni-

eure deshalb in wissenschaftlichen Unter-

suchungen je nach Material und Geometrie

passende Bearbeitungsmethoden und

-werkzeuge. Der Vergleich der Ergebnisse

einer optischen Bauteilvermessung mit den

ursprünglichen Konstruktionsdaten liefert

dann die Grundlage, um die optimale

Bearbeitungsstrategie für die automati-

sierte Feinbearbeitung zu erstellen. Für die

Zukunft ist geplant, das System weiterzu-

entwickeln, um frei geformte Werkzeuge

vollautomatisiert sowohl mit Robotern als

auch in Fräsmaschinen zu bearbeiten.

Kontakt

Dipl.-Ing. Dennis Andrecht

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-718

[email protected]

26 | TOOLS 2.2011


Hochgenaue Mikrofrässtrukturen bei

größtmöglichem Bearbeitungsraum – diese

Anforderungen stellt beispielsweise die

Uhrenindustrie, um viele Werkstücke gleich-

zeitig in einem Arbeitsschritt bearbeiten zu

können. Diese Ansprüche erfüllt eine neue

Mikrofräsmaschine, die das Fraunhofer IPT

gemeinsam mit der Schmoll Maschinen

GmbH während der Messe EMO Hannover

vorgestellt hat. Die Maschine basiert auf

einem modularen Maschinenkonzept von

Schmoll, das vom Fraunhofer IPT konstruk-

tiv an den Fräsprozess angepasst und mit

einem neuen Steuerungssystem versehen

wurde.

Die 3-Achs-Mikrofräsmaschine ist durch-

gängig mit Linearmotortechnik ausgestattet

und verfügt über zwei Hochfrequenzspin-

deln. Ein massives Granitbett und hoch-

steife Führungselemente gewährleisten eine

hohe statische und dynamische Steifi gkeit.

Die Tischfl äche ist mit 390 x 490 mm im

Verhältnis zur Stellfl äche von nur 1,69 m²

sehr groß. Da auf diese Weise viele Werk-

stücke nebeneinander bearbeitet werden

können, ermöglicht die Mikrofräsmaschine

Herstellern feinmechanischer Bauteile eine

deutliche Verbesserung der Bearbeitungs-

zeit.

Kontakt

Dipl.-Ing. Michel Klatte

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-321

[email protected]

Viele Veränderungsprojekte wären erfolg-

reicher, würden Unternehmen neben der

inhaltlichen auch die persönliche Ebene

professionell begleiten. Diese Meinung

teilen 95 Prozent der befragten Unterneh-

men in einer Untersuchung zum geplanten

Forschungsprojekt »ChangEffect«, die die

Mutaree GmbH gemeinsam mit dem

Fraunhofer IPT durchgeführt hat.

Die Studie zeigt: Bei Veränderungen

müssen Unternehmen weit mehr als nur

Strategie, Struktur, Prozesse und Systeme

berücksichtigen. Mutaree und Fraunhofer

IPT wollen deshalb ein standardisiertes

Verfahren zur Steuerung von Veränderungs-

prozessen und eine Methode zu Messung

der Wirksamkeit entwickeln. »Dass der

Bedarf auf Unternehmensseite besteht,

zeigt unsere Relevanzbefragung«, bestätigt

Claudia Schmidt, Geschäftsführerin und

Change-Expertin der Mutaree GmbH.

Für die Untersuchung werteten Mutaree

und Fraunhofer IPT insgesamt 274 Frage-

bögen aus: 35 Prozent der Teilnehmer

stammen aus den mittleren Führungsebe-

nen, 26 Prozent sind im Top-Management,

14 Prozent im unteren Management tätig.

EMO Hannover:Fraunhofer IPT und Schmoll führen neue Mikrofräsmaschine vor

Bei Veränderungsprozessen den Menschen in den Mittelpunkt stellen

56 Prozent der Befragten glauben, dass ein

fehlendes Standardvorgehen im Change

eine Hauptursache dafür ist, dass die

Begleitung von persönlichen Übergängen

(Transition) nicht gegeben sei. Während

beinahe alle Befragten davon ausgehen,

dass die Erfolgsquote bei enger Verzahnung

der inhaltlichen und persönlichen Ebene

steigt, vermuten 48 Prozent, die Begleitung

persönlicher Übergänge fände deshalb

nicht statt, weil auch die Wirksamkeit

dieser Maßnahmen nicht nachgewiesen

werden kann.

Als weitere Gründe für die fehlende per-

sönliche Begleitung nannten die Befragten

mangelndes Bewusstsein des Manage-

ments, eine Unterschätzung der Bedeutung

der Thematik, fehlende Ressourcen und

hohe Kosten.

Kontakt

Dipl.-Ing. Alexandra Ottong

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-259

[email protected]

TOOLS 2.2011 | 27

Beim Aufbau von Lasersystemen müssen

Komponenten häufi g in verschiedenen

Winkeln präzise zueinander ausgerichtet

und justiert werden. Bei größeren opti-

schen Systemen gelingt dies, indem die

Komponenten in verstellbaren Fassungen

auf optischen Bänken montiert und von

Hand eingestellt werden. Die zunehmende

Automatisierung der Montage immer klei-

nerer optischer Systeme erfordert es jedoch

inzwischen häufi g, dass Bauteile durch

hochgenaue Justageinstrumente ausgerich-

tet und fi xiert werden.

Mit der MicRohCell compact bietet die Roh-

wedder Micro Assembly GmbH eine fl exible

Montagelösung für die Kleinserienproduk-

tion komplexer Mikrosysteme. In die Anlage

integriert der Automatisierungsspezialist

den Mikromanipulator Commander6, den

das Fraunhofer IPT speziell für die ultraprä-

zise, sechsachsige Justage entwickelt hat.

Die MicRohCell compact mit dem Mikro-

manipulator Commander6 bringt vor allem

Anwendern aus der Optik- und Laser-

industrie viel Flexibilität – günstig etwa

bei wechselnder Auftragslage und hoher

Variantenvielfalt: Die Grundmaschine mit

Präzisionsachsen, Vision-Technologie und

Steuerungseinheit bleibt bestehen, einzelne

Montage- und Justageeinheiten wie der

Commander6 können modular ausge-

tauscht werden. Anwendungsbeispiele

fi nden sich in der Montage von Strahl-

formungs- und Kollimationsoptiken, der

Justage von Laserresonatoren oder in der

Objektivmontage.

Rohwedder und Fraunhofer IPT automatisieren die Optikmontage

Der Mikromanipulator Commander6 arbei-

tet in der MicRohCell compact mit höchster

Präzision und Bewegungsaufl ösung. Trans-

latorische Schrittweiten im Nanometerbe-

reich und Winkelschrittweiten von wenigen

Mikrorad erlauben es, anspruchsvolle Mon-

tageaufgaben im Bereich der Optik und

Mikrooptik automatisiert zu bearbeiten. Die

Kinematik des Commander6-Manipulators

besteht aus einer parallelen Struktur und

basiert vollständig auf Festkörpergelenken.

Damit lassen sich kleinste Schritte verlustfrei

auf den Endeffektor übertragen und un-

erwünschte Effekte wie Umkehrspiel oder

Hysterese vermeiden. Als Aktoren kommen

Piezoschrittmotoren zum Einsatz, die eine

extrem hohe Bewegungsaufl ösung von

wenigen Nanometern mit relativ großen

Verfahrbereichen kombinieren.

Kontakt

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Nicolas Pyschny

Fraunhofer IPT

Telefon +49 241 8904-164

[email protected]

28 | TOOLS 2.2011


Termine

9.-13. Januar 2012

Lean Expert Production – Intensiv

24. Januar 2012

Lean Production in der auftragspezi-

fi schen Produktion

25. Januar 2012

Basisseminar Wertstromorientierte

Produktionssteuerung

1.-3. Feburar 2012

Top Executive Seminar Lean Innovation

13. Februar 2012

Lean Administration Basic

14.-15. Februar 2012

Lean Administration

22. Februar 2012

Industrialisierung des Werkzeugbaus

23. Februar 2012

Effi ziente Geschäftsprozesse für den

Werkzeugbau

28. Februar 2012

Lean Innovation Basic

28. Februar 2012

Lean Production Basic

29. Februar - 1. März 2012

Lean Production

1.- 2.März 2012

Praxisseminar Maschinenuntersuchung

und -beurteilung

6. März 2012

Lean Production Basic

[Prozessindustrie]

7. März 2012

Technisches Risikomanagement in

produzierenden Unternehmen

7.-8. März 2012

Lean Production [Prozessindustrie]

14.-15. März 2012

Innovation rund ums Kegelrad

15. März 2012

Teambildung für moderne Organi-

sationen

19.-23. März 2012

RWTH Zertifi katkurs Lean Innovation

Expert

27. März 2012

Process Excellence – Effi zente und

effektive Prozesse produzierender

Unternehmen

28.-29. März 2012

Rüstoptimierung

Messen

24.-26. Januar 2012

Photonics West, San Francisco, CA, USA

13.-15. März 2012

Medtec, Stuttgart

27.-29. März 2012

JEC Paris, Frankreich

23.-27. April 2012

Hannover Messe

Konferenzen

28.-29. Februar 2012

3. Aachener Präzisionstage

28.-29. März 2012

4. Aachener Montagetagung

Detaillierte Informationen zu unseren

Seminaren und Konferenzen fi nden Sie im

Internet unter

www.wzlforum.rwth-aachen.de.

Impressum TOOLS 2.201118. JahrgangISSN 0947-8647

HerausgeberProfessor Christian BrecherProfessor Fritz KlockeProfessor Robert SchmittProfessor Günther Schuh

Fraunhofer-Institut fürProduktionstechnologie IPTSteinbachstraße 1752074 AachenTelefon +49 241 8904-180Fax +49 241 [email protected]

Werkzeugmaschinenlabor WZLder RWTH AachenSteinbachstraße 1952074 AachenTelefon +49 241 80-27968Fax +49 241 80-22293www.wzl.rwth-aachen.de

WZLforum GmbHSteinbachstraße 2552074 AachenTelefon +49 241 80-23614Fax +49 241 80-22575www.wzlforum.rwth-aachen.de

RedaktionSusanne Krause M.A. (verantwortlich)Kurt Rütten

Grafik, LayoutGuido Flüchter, Fraunhofer IPT

FotosTitel, Seite 3, 16 und 17: PanthermediaSeite 27 Rohwedder Micro Assembly GmbH

Alle anderen: Fraunhofer IPT, WZL der RWTH Aachen

DruckRhiem Druck GmbH, Voerde

Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit vollständiger Quellenangabe und nach Rücksprache mit der Redaktion.Belegexemplare werden erbeten.

Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen Steinbachstraße 1952074 AachenTelefon + 49 241 80-27400Fax +49 241 [email protected]

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTSteinbachstraße 1752074 AachenTelefon + 49 241 8904-0Fax +49 241 [email protected]

TOOLS - Fraunhofer · 2 days ago · TOOLS 2.2011 | 1 Christian Brecher Fritz Klocke Robert Schmitt...

Documents

Transcript of TOOLS - Fraunhofer · 2 days ago · TOOLS 2.2011 | 1 Christian Brecher Fritz Klocke Robert Schmitt...