Planung von Technologiesubstitutionen in Bestandsystemen unter Berücksichtigung mangelnden Erfahrungswissens

Brans, Florian; Kampker, Achim; Heimes, Heiner Hans

doi:10.18154/RWTH-2024-09794

Planung von Technologiesubstitutionen in Bestandsystemen unter Berücksichtigung mangelnden Erfahrungswissens = Planning of technology substitutions in existing systems under consideration of limited experiential knowledge

Brans, Florian^RWTH*

2024

VerantwortlichkeitsangabeFlorian Brans

Ausgabe1. Auflage

ImpressumAachen : Apprimus Verlag 2024

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

ReiheErgebnisse aus der Elektromobilproduktion ; 30

Dissertation, RWTH Aachen University, 2024

Druckausgabe: 2024. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University. - Weitere Reihe: Elektromobilproduktion. - Weitere Reihe: Edition Wissenschaft Apprimus

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Kampker, Achim (Thesis advisor)^RWTH* ; Heimes, Heiner Hans (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2024-09-06

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2024-09794
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/995219/files/995219.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (420910)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Die Elektromobilproduktion erfordert den Umgang mit neuen, sich bis dato nicht im Portfolio etablierter Automobilhersteller und -zulieferer befindlichen, Produkt- und Produktionstechnologien. In vielen Fällen kann weder auf eine unternehmenseigene jahrzehntelange Erfahrung zurückgeblickt werden, noch haben sich Technologien in vielen Bereichen etabliert. Steigende Nachfrage erfordert gleichzeitig den steten Aufbau von Produktionskapazitäten. Im Bereich elektrischer Antriebe werden Produktionssysteme in enger Zusammenarbeit mit Maschinen- und Anlagenherstellern konzipiert und entwickelt, wobei die Lösung produktionstechnischer Probleme und Herausforderungen meist im Verantwortungsbereich der Maschinen- und Anlagenhersteller liegt. Kurzzyklische Technologiesprünge und die bei neuen Technologien verstärkt auftretenden Probleme im Produktionsbetrieb erfordern in vielen Fällen ungeplante Produktionssystemänderungen. Diese lassen sich aufgrund geringen Erfahrungswissen auf Seiten der Produzenten und der Kunden-Lieferanten-Beziehung zwischen Produzenten und Maschinen- und Anlagenherstellern beim Initialaufbau von Produktionssystemen nur schwer planen. Diesem Umstand soll die vorliegende Arbeit Rechnung tragen. Der Forschungsbeitrag dieser Arbeit besteht in einer Methodik zur Planung von Technologiesubstitutionen in bestehenden Produktionssystemen unter Berücksichtigung mangelnden Erfahrungswissens auf Seiten verantwortlicher Planender. Es gilt eine Methodik bereitzustellen, die es Planenden auf Seiten der Produzenten ermöglicht, die mit einer Produktionssystemänderung einhergehenden technischen Risiken zu identifizieren, wirtschaftlich zu bewerten und risikoreduzierende Maßnahmen zu entwickeln. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei, in Abgrenzung zu bereits bestehenden Ansätzen, auf der Berücksichtigung einer multilateralen Projektkonstitution, den zu beachtenden Wechselwirkungen zwischen Produktionssystemänderungen und deren Auswirkungen auf das Produkt, und eben dem Umstand geringen Erfahrungswissens. Die vorliegende Arbeit ist durch aktuell bestehende Herausforderungen in der industriellen Praxis motiviert und wird im Rahmen eines Fallbeispiels aus der Industrie angewendet. Es wird darauf geachtet, dass aus Gründen der Handhabbarkeit ausschließlich branchenübliche und am Markt frei verfügbare Software verwendet wird.

Electric vehicle production requires the use of new product and production technologies that have not previously been part of the portfolio of established automotive manufacturers and suppliers. In many cases, companies cannot rely on decades of experience, nor have technologies been established in many areas. At the same time, increasing demand requires the constant expansion of production capacities. In the field of electric drives, production systems are designed and developed in close cooperation with machine and system manufacturers, whereby the solution to production-related problems and challenges is usually the responsibility of the machine and system manufacturers. Short-cycle technological leaps and the problems that increasingly occur with new technologies in production operations often require unplanned changes to production systems. These are difficult to plan due to the lack of experience on the part of producers and the customer-supplier relationship between producers and machine and plant manufacturers when initially setting up production systems. This thesis aims to take these aspects into account. The research contribution of this work consists of a methodology for planning technology substitutions in existing production systems, while considering the lack of experience on the part of responsible planners. The aim is to provide a methodology that enables planners on the producer side to identify the technical risks associated with a production system change, to evaluate them from an economical point of view and to develop risk-reducing measures. In contrast to existing approaches, particular attention is paid to the consideration of a multilateral project constitution, the interactions to be considered between production system changes and their effects on the product, and the lack of experience. The present work is motivated by current challenges in industrial practice and is applied in the context of a case study from industry. For reasons of manageability, care is taken to ensure that only industry-standard software that is available on the market is being used.

OpenAccess:
PDF
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