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T1 - Kontinuierliche Gestaltung skalierbarer Produktionsstufen

AU - Wagner, Carsten

N1 - Zugl.: Dissertation, Universität Hannover, 2012

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Die schwere Vorhersagbarkeit der politischen, ökonomischen, ökologischen, sozialen und technologischen Faktoren sowie die Unsicherheit über das Verhalten von Wettbewerbern, Kunden und Lieferanten spiegeln sich unter anderem in schwankenden Auftragsvolumina und kurzfristigen Stückzahländerungen wider. Die Herausforderung besteht darin, die kurzfristigen Schwankungen über eine definierte Flexibilität und die langfristigen Schwankungen über eine Skalierbarkeit außerhalb vorgehaltener Flexibilitätskorridore zu beherrschen. Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit eine Methodik zur kontinuierlichen Gestaltung skalierbarer Produktionsstufen entwickelt. Die Methodik soll dazu befähigen, systematisch den notwendigen Grad an Flexibilität und Skalierbarkeit zu bestimmen, eine kontinuierliche Gestaltung des Produktionssystems zu ermöglichen und die installierte Skalierbarkeit im Bedarfsfall zu nutzen. Den Kern der Methodik bildet ein mehrstufiger Regelkreis, der in definierten Prozessschritten kontinuierlich durchlaufen wird. Das Vorgehen unterteilt sich in die "Analyse und Bewertung", die "Nutzung der Flexibilität", die "Nutzung der Skalierbarkeit" und die "Gestaltung der Skalierbarkeit". Als Ergebnis kann der durchgängige Lösungsansatz im Rahmen der Planung und des Controllings von Produktionssystemen als strategisches Kapazitätsplanungs¬ und Steuerungsinstrument eingesetzt werden. Das Vorgehen soll insbesondere für Produktionssysteme anwendbar sein, mit denen technologisch innovative Stückgüter der Varianten reichen Klein- und Großserienfertigung hergestellt werden. Die exemplarische Erprobung anhand der Laborwaagenproduktion der Sartorius AG zeigt schließlich, dass die vorliegende Arbeit einen Beitrag zur Beherrschung kürzerer Produktlebenszyklen und höherer Stückzahlvolatilität im dynamischen Umfeld liefert.The limited predictability of political, economic, ecological, social and technological factors as well as the uncertain behavior of competitors, customers and suppliers are reasons for volatile order volumes and changes in production quantity. The challenge is to master the short-term changes through flexibility and the long-term changes through scalability that goes beyond flexibility. Thus, the aim of the work presented here is to develop a method for continuous design of scalable production stages. The method enables to determine the required degree of flexibility and changeability, to design the production system accordingly and to utilize the scalability if necessary. The core of the methodology is a multistage control loop that is applied in defined process steps continuously. The control loop that has been devised consists of four modules "Analysis and Evaluation", "Use of Flexibility", "Use of Scalability" and "Design of Scalability". As a result, the integrated approach helps companies as a strategic capacity planning and control instrument to react quickly and economically to dynamic market changes. The procedure should be applicable for medium and large scale production of technological innovative products with many variants. Finally, the practical feasibility of the approach has been demonstrated in practice at the Sartorius AG.

AB - Die schwere Vorhersagbarkeit der politischen, ökonomischen, ökologischen, sozialen und technologischen Faktoren sowie die Unsicherheit über das Verhalten von Wettbewerbern, Kunden und Lieferanten spiegeln sich unter anderem in schwankenden Auftragsvolumina und kurzfristigen Stückzahländerungen wider. Die Herausforderung besteht darin, die kurzfristigen Schwankungen über eine definierte Flexibilität und die langfristigen Schwankungen über eine Skalierbarkeit außerhalb vorgehaltener Flexibilitätskorridore zu beherrschen. Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit eine Methodik zur kontinuierlichen Gestaltung skalierbarer Produktionsstufen entwickelt. Die Methodik soll dazu befähigen, systematisch den notwendigen Grad an Flexibilität und Skalierbarkeit zu bestimmen, eine kontinuierliche Gestaltung des Produktionssystems zu ermöglichen und die installierte Skalierbarkeit im Bedarfsfall zu nutzen. Den Kern der Methodik bildet ein mehrstufiger Regelkreis, der in definierten Prozessschritten kontinuierlich durchlaufen wird. Das Vorgehen unterteilt sich in die "Analyse und Bewertung", die "Nutzung der Flexibilität", die "Nutzung der Skalierbarkeit" und die "Gestaltung der Skalierbarkeit". Als Ergebnis kann der durchgängige Lösungsansatz im Rahmen der Planung und des Controllings von Produktionssystemen als strategisches Kapazitätsplanungs¬ und Steuerungsinstrument eingesetzt werden. Das Vorgehen soll insbesondere für Produktionssysteme anwendbar sein, mit denen technologisch innovative Stückgüter der Varianten reichen Klein- und Großserienfertigung hergestellt werden. Die exemplarische Erprobung anhand der Laborwaagenproduktion der Sartorius AG zeigt schließlich, dass die vorliegende Arbeit einen Beitrag zur Beherrschung kürzerer Produktlebenszyklen und höherer Stückzahlvolatilität im dynamischen Umfeld liefert.The limited predictability of political, economic, ecological, social and technological factors as well as the uncertain behavior of competitors, customers and suppliers are reasons for volatile order volumes and changes in production quantity. The challenge is to master the short-term changes through flexibility and the long-term changes through scalability that goes beyond flexibility. Thus, the aim of the work presented here is to develop a method for continuous design of scalable production stages. The method enables to determine the required degree of flexibility and changeability, to design the production system accordingly and to utilize the scalability if necessary. The core of the methodology is a multistage control loop that is applied in defined process steps continuously. The control loop that has been devised consists of four modules "Analysis and Evaluation", "Use of Flexibility", "Use of Scalability" and "Design of Scalability". As a result, the integrated approach helps companies as a strategic capacity planning and control instrument to react quickly and economically to dynamic market changes. The procedure should be applicable for medium and large scale production of technological innovative products with many variants. Finally, the practical feasibility of the approach has been demonstrated in practice at the Sartorius AG.

KW - Ingenieurwissenschaften

KW - Produktionsstufen

M3 - Monografien

SN - 978-3-943104-64-6

T3 - Berichte aus dem IFA

BT - Kontinuierliche Gestaltung skalierbarer Produktionsstufen

PB - PZH Verlag

CY - Garbsen

ER -