5.2 Bewertung von Fertigungsfolgen (S.208)

Aufgrund einer nach wie vor oftmals unzureichenden Abstimmung von Produktentwicklung und Produktherstellung treten immer wieder zeit- und kostenintensive Abläufe auf. Um dies zu vermeiden, ist im Sinne der integrierten Produkt- und Prozessgestaltung eine enge Verzahnung der Bereiche Produktgestaltung und Prozessgestaltung anzustreben.

Ein Hilfsmittel, um den Austausch zwischen den Bereichen Produkt- und Produktionsprozessgestaltung zu unterstützen, ist die Generierung und Bewertung von Fertigungsfolgen. Diese Methodik stellt das Bindeglied zwischen Konstruktion und Planung dar und ermöglicht durch den frühen Abgleich der Produktanforderungen mit den Möglichkeiten zur Herstellung eines Produkts die optimale Anpassung der Fertigung an eine Produktionsumgebung.

Darüber hinaus kann durch die frühe Bewertung und Optimierung von Fertigungsprozessen konstruktionsbegleitend die Auslegung der Prozesse und die Machbarkeit der Fertigung durch eine Kennwertberechnung unterstützt werden. Zur Generierung und Bewertung von Fertigungsfolgen sind Informationen aus der parametrischen Konstruktion und der Einsatzplanung von Fertigungstechnologien notwendig, welche zum einen die Produktmerkmale entlang der herzustellenden Features beschreiben und zum anderen mögliche Technologien zur Herstellung einzelner Bauteilfeatures definieren.

Dies kann bereits in einer frühen Phase der Konstruktion mit der reinen Betrachtung funktionaler Produktelemente beginnen und wird mit zunehmendem Planungsfortschritt um nichtfunktionale Produktelemente erweitert. Innerhalb der Generierung und Bewertung von Fertigungsfolgen werden die Fertigungstechnologien mit der realen Produktionsumgebung verknüpft und bezüglich ihrer Umsetzbarkeit auf speziellen Maschinen geprüft.

Die nach dieser Bewertung verfügbaren Maschinen werden entlang der herzustellenden Bauteilfeatures zu Fertigungsfolgen verknüpft und um Handhabungs-, Transport- und Lagermittel sowie Prüfschritte erweitert. Zur Bewertung dieser generierten Fertigungsfolgen wird nachfolgend eine multikriterielle Bewertung der Fertigungsfolgen durchgeführt, um eine Aussage über auftretende Zeiten, Kosten, Qualitäten sowie ökologische Aspekte zu bekommen.

In diesem Zusammenhang spielen sowohl die konstruktionsbegleitende Abschätzung der Fertigungszeiten in frühen Phasen der Produktentstehung als auch deren exakte Bestimmung und Optimierung unter Nutzung von Simulationstechniken in späteren Phasen eine wesentliche Rolle. Ergebnis der Bewertung ist ein Nutzwert für jede Fertigungsfolge, über den eine Rangfolge der Fertigungsalternativen ermittelt und die optimale Fertigungsfolge ausgewählt werden kann.

Die mit dieser Auswahl verknüpften Informationen können daraufhin wieder als Feedback zur Konstruktion gegeben werden, um eventuell Anpassungen am Produkt durchführen zu können. Zusätzlich können sie als Eingangsinformationen für die Funktionsbewertung und Prototypenfertigung oder zur frühzeitigen Planung der Arbeits- und Betriebsorganisation dienen.

5.2.1 Methoden zur Bewertung von Fertigungsfolgen und zur Prozesszeitermittlung

Die Analyse industriell angewandter Methoden und Hilfsmittel zur Unterstützung einer integrierten Produkt- und Prozessgestaltung zeigt, dass Methoden zur aufbau- und ablauf-technischen Unterstützung einer integrierten Produktentwicklung sowie Projektmanagementansätze bereits erfolgreich eingesetzt werden (Eversheim 1995).

CAD-Systeme zur Unterstützung der Produktgestaltung und Automatisierungseinrichtungen in der Fertigung weisen heute bereits eine hohe Funktionalität auf: CAD-Daten werden produktseitig mit hoher funktionaler Integration für die bereichs- und unternehmensübergreifende Dokumentation sowie zu Berechnungs- und Simulationszwecken genutzt (Chalmers 1999). Oftmals liegt eine direkte Kopplung von Produktdaten mit Steuerungsdaten von Einzelprozessen vor.

Die Datenverarbeitungssysteme zur Arbeitssteuerung und solche in der operativen Fertigung arbeiten effizient. Aufgrund von Schnittstellenproblemen bei der Integration von CAx-Lösungen und bedingt durch die Explosion der Produktdatenmenge bei zunehmend unternehmensübergreifenden Entwicklungsprojekten, werden ERP- und PDMSysteme häufig lediglich zur „bereichsübergreifenden Dokumentenverwaltung" eingesetzt (Wendenberg 1999, S. 14).

Auch andere rechnergestützte Hilfsmittel zur phasenübergreifenden Unterstützung von Prozessplanungsfunktionen können derzeit noch nicht mit der steigenden Komplexität von Produktentwicklungsprozessen Schritt halten (Kimura 1999).