Integrierte Fakultät Produktentwicklung IPE-Labor. IPE-Labor in Forschung und Lehre

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1 Technische Universität Chemnitz Integrierte Fakultät Produktentwicklung für Maschinenbau IPE-Labor Professur Konstruktionslehre Fakultät für Maschinenbau Institut für für Konstruktions- und Antriebstechnik Professur Konstruktionslehre Kooperationsprojekt: Technische Universität Chemnitz Professur Konstruktionslehre Professur Unternehmensrechnung und Controlling IPE-Labor in Forschung und Lehre 1. TU Chemnitz 2. Professur Konstruktionslehre 3. Motivation 4. Vorstellung IPE-Labor 5. Ergebnisse IPE-Labor 6. Beispiel C-Teilebereinigung Prof. Dr.-Ing. Erhard Leidich Technische Universität Chemnitz Professur Konstruktionslehre Reichenhainer Straße Chemnitz Tel: Fax:

2 TU-Chemnitz Übersicht Fakultät für Naturwissenschaften Fakultät für Mathematik Fakultät für Informatik Fakultät für Maschinenbau Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fakultät für Wirtschaftswissenschaften Philosophische Fakultät

3 TU-Chemnitz Studentenzahlen Studenten in den Fakultäten Fakultät für Mathematik Fakultät für Naturwissenschaften Fakultät für Maschinenbau Fakultät für Elektrotechnik/Inform.-techn. Fakultät für Informatik Fakultät für Wirtschaftswissenschaften Philosophische Fakultät Sonstige (Gasthörer, ) Σ Studenten 2,8% 4,5% 41,0% 16,3% 5,2% 8,2% 22,0%

4 Professur Konstruktionslehre Forschungsfelder Konstruktionslehre Prof. Leidich Gestaltfestigkeit Betriebsfestigkeit Reibdauerfestigkeit Nichtlineare FE-Berechnungen Experimentelle Untersuchungen von WNV Verzahnungsfestigkeit Rissuntersuchungen Festigkeitshypothesen Tribologie Schwingungsverschleiß Beschichtung im Reibkontakt Hydrodynamische Gleitlager Integrierte Produktentwicklung Produktentstehungs- Prozess (PEP) Kostenmanagement im Konstruktionsprozess Berechnung und Gestaltung Virtuelle Produktentwicklung Vielfaltsreduktion Komplexitätsreduktion Qualifizierung

5 Professur Konstruktionslehre Forschungskooperationen Gestaltfestigkeit Betriebsfestigkeit Reibdauerfestigkeit Nichtlineare FE-Berechnungen Experimentelle Untersuchungen von WNV Verzahnungsfestigkeit Rissuntersuchungen Festigkeitshypothesen Tribologie Reibwerte Schwingungsverschleiß Beschichtung im Reibkontakt Hydrodynamische Gleitlager Professur Unternehmensrechnung und Controlling Integrierte Produktentwicklung Produktentstehungs- Prozess (PEP) Target Costing Berechnung und Gestaltung Virtuelle Produktentwicklung Labor für integrierte Produktentwicklung Vielfaltsreduktion Komplexitätsreduktion Kostenmanagement

6 Motivation Marktentwicklung und Auswirkungen Verstärkung der Individualisierung in den Produktanforderungen Jedem Kunden sein Produkt Maßnahmen zur Vielfalts- und Komplexitätsreduktion Zunahme Produktanforderungen über den Produktlebenszyklus Forderung nach hybriden Produkten Maßnahmen zur Entwicklung hybrider Produkte Zunahme des Kostendruckes auf die Produktentstehungs- und -vermarktungsprozesse Globalisierung des Marktes Maßnahmen zum Kostenmanagement

7 Vorstellung IPE-Labor Entwicklungsscherpunkte und Arbeitsstand Arbeitsgebiete Vorhabenslaufzeit Finanzierung Finanzierung aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und aus Mitteln des Freistaates Sachsen Ergebnistransfer Beginn des Wissenstransfers: ab 06/2010 Bisheriger Umfang: 17 Unternehmen

8 Motivation Handlungsbedarf der KMU Norm- und Kaufteile Einkauf Bestellmengenplanung Lieferantenauswahl Beschaffungsstrategien Lagerwirtschaft Lagerstrategien A-, B-, C-Teile Kapitalbindung Aufbauorganisation Organisationsstruktur Projektorganisation Entwicklung & Konstruktion Gleichteileverwendung Baureihen- und Baukastenentwicklung Fehlervermeidung Teilestamm (Datenbasis) IT-Systemlandschaft Datenverwaltung Datensuche Informationsflussgestaltung Fertigungsteile Arbeitsvorbereitung Arbeitsgangplanung Werkzeugplanung Fertigung & Montage Qualität Prozesssicherheit Durchlaufzeit Kapitalbindung Ablauforganisation Terminplanung Kapazitätsplanung Prozessorganisation Die Effizienz jeglicher produktbezogener Kommunikationsprozesse ist von der Qualität der Datenbasis abhängig!

9 VorstelIung IPE-Labor Systemarchitektur Professur Konstruktionslehre IPE-LAB Professur BWL III Internet Ausbildung Forschung Datenserver Weitere Partner Pro/E, Catia, Cadenas Abaqus, Mathcad, Kissoft eadmin, Facton SmarTeam / TeamCenter Office Datenservice URZ TU C Projekte Unterlagen Backups Netz TU C

10 Vorstellung IPE-Labor Softwarearchitektur Forschung/ Ausbildung Datenpool Software- und Schnittstellenpool CADENAS-Katalogteile -Kaufteile, Normteile 600 Kataloge -Werksnormteile 8 Werksnormen 3 Konfiguratoren Musterteilestamm Artikel - Verbindungselemente Vorrichtungen, Vorrichtungselemente Halbzeuge/Zuschnitte Maschinenelemente - kein Zuwachs Eigendaten - KL Getriebe- + Kupplungsdaten 500 Artikel -Kaufteile, Normteile Fertigungsteile -Zuwachs 500 Artikel/Jahr Smartteam - Projektarchiv Eigenteile - KL Facton - Unternehmenscontent Konstruieren, Berechnen Simulieren Teilemanagement PARTwarehouse Kosten optimieren FACTON PARTwarehouse Klassifizieren CAD Pro/Engineer Catia V5 Integrieren ERPsolutions LinkDB Berechnen Abaqus NN Produktdatenverwalten + Konstr. Teiledaten verw. Leitsystem Smarteam Teamcenter in Koop. eadmin PARTadmin Simulieren Abaqus Pro/Engineer Catia V5 Normen und Konfigurieren ecatalogsol. PARTsolutions Betr. Stammdaten verwalten Simulation über csv-schnittstelle Normen für verteiltes Arbeiten PARTcommunity

11 Vorstellung IPE-Labor Entwicklungsprinzipien Vielfalts-, Komplexitäts- und Kostenreduktion in der integrierten Produktenwicklung Kostenmanagement Komplexitätsreduktion Entwicklung/ Planung Vertrieb Konstruktion AV Komplexitätsreduktion Beschaffung/ Herstellung Steuern Kontrollieren PDM Einkauf/ Lager Produktionsplang./-steurg. Service Analysieren Bewerten Projektarchiv ERP Teilestamm Vielfaltsreduktion Teilestammreduktion + Reduktion Teilestammwachstum

12 Vorstellung IPE-Labor Anwendungsziele und -gebiete Studentische Projekte Bachelorarbeiten, Diplomarbeiten, Masterarbeiten Lehrveranstaltungen für Studenten Übungen, Belege angewandte Forschung Grundlagenforschung Einführungsprojekte Informationsveranstaltungen, Transferworkshops, Industriearbeitskreise Fachkräfteschulungen

13 Vorstellung IPE-Labor Ergebnistransfer Ist-Stand Normen und Konstruktionsrichtlinien Arbeitsabläufe Produktdaten IT-Systeme Demonstratoraufbau Randbedingungen Produkt- u. Komponentenspektrum Konstruktionshoheit Besonderheiten des Marktsegmentes Inhalt des Teilprozesses Lösungsumfang u. -inhalt Lösungsschritte Projektteam Zeitumfang Nutzen Soll-Stand Normungsvorschläge Veränderungsvorschläge zur Prozessgestaltung Simulierte Ergebnisdaten Integrationsvorschläge IT-Systeme Transferleistungen Ist-Standsanalysen Konzeptentwicklungen Lösungssimulation Einführungsunterstützung

14 Ergebnisse des IPE-Labors Analysetools 1. Potenzialanalyse Vielfalt 2. Potenzialanalyse Komplexität

15 Ergebnisse des IPE-Labors Reduktionstools Vielfalt 1. Vielfaltsreduktion Kauf- und Normteile 2. Vielfaltsreduktion Fertigungsteile 3. Vielfaltsreduktion Ersatz- und Verschleißteile

16 Ergebnisse des IPE-Labors Reduktionstools Komplexität 1. Produktkostenmanagement 2. Komplexitätsreduktion Beschaffung

17 Beispiel C-Teilebereinigung Vielfaltsreduktion C-Teilespektrum Umfang der Vielfaltsreduktion Ergebnis der Vielfaltsreduktion Dublettensubstitution Materialsubstitution Aktualitätsanalyse Vorzugsteilebildung DIN-ISO-Substitution Auswahlreihenbildung

18 Beispiel C-Teilebereinigung Komplexitätsreduktion Beschaffungsprozess C-Teile Kosteneinsparungen in der C-Teilebeschaffung Ausgangspunkt: Vorschlagsliste zur Bestimmung von Vorzugsteilen Organisatorischer Zwang zur Gleichteileverwendung Bündelung des Verbrauchs Stückzahleffekte in der Materialdisposition Beispiel: Substitution von 3 Artikel mit einem Bedarf i.h.v. 300 Teile / Periode Parameter Ausgangszustand Bereinigter Zustand Bestellfixe Kosten pro Best. 250,00 250,00 Lagerkostensatz pro Stk 0,20 0, Rabatte Ausgangszustand Bereinigter Zustand Einkaufspreis 1,80 1,80 Rabattstaffelnutzung 0% 20% Einstandspreis 1,80 1,44 opt. Losgröße nach Andler 646 Stk 1119 Stk Bestellungen für Gesamtbedarf 3 1 Materialkosten Gesamt Lagerkosten Gesamt Bestellkosten (Gesamt) Beschaffungskosten Gesamt Einsparung 21% Kapitalbindung + + = ~ 21 % Bündellung/ Lieferantenbereinigung Materialkosten Lagerkosten Bestellkosten Beschaffungskosten

19 IPE-Labor Unsere Tür ist jederzeit für Sie offen! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!