Schwerpunkt 39 Produktionstechnik Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Karlsruhe, 10.12.2014 wbk des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu
Die Faszination für die Umsetzung einer Idee in ein reales Produkt ist unser Antrieb in Forschung Innovation und Lehre. 2 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Der Ingenieur im Umfeld der Produktion Sie sind ab heute Projektleiter. Das Ziel lautet: Weg von der komplexen unübersichtlichen Struktur, hin zu einer Fertigung bestehend aus vier Linien nach Gesichtspunkten des Lean-Manufacturing. Randbedingung: Verlagerung, Umorganisation der Fertigung 80 Maschinen, Anlagen, Betriebsmittel 1000 m² 4 Wochen Zeit für Organisation und Planung 3 Wochen Zeit für Umsetzung Kein Montagestopp durch fehlende Teile aus der Fertigung Zeit Qualität Ressourcen 3 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Der Ingenieur im Umfeld der Produktion Notwendige Fachkompetenzen dieses Projektingenieurs: Kenntnisse der vorhandenen Prozesse Kenntnisse über die vorhandenen Maschinen und Anlagen Kenntnisse im Bereich der Arbeitswissenschaften/ Betriebsorganisation Kenntnisse in der Produktionsplanung Kenntnisse über Logistische Anforderungen Kenntnisse über Lebenszyklusorientierte technische Planung typische Softskills: Eigenverantwortung Teamfähigkeit Kommunikationsgeschick Disziplin 4 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Was ist Produktionstechnik Produktionstechnik ist die Transformation (wissenschaftlicher) Erkenntnisse in Verfahren und Prozesse, die (technologisch) beherrscht werden und sich in (wirtschaftlich nutzbare) Produktionssysteme integrieren lassen. Produktionstechnik umfasst Verfahren, Maßnahmen und Einrichtungen zur Beherrschung und Nutzung von Naturgesetzen, Energien und Rohstoffen mit dem Ziel der Herstellung neuer Güter. Quelle: Gabler Wirtschaftslexikon 5 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Beispielprojekt im globalen Netzwerk Produktionstechnik Was ist das? Ebenen im globalen Produktionssystem Fertigungsprozesse Werkzeugmaschinen Anlagen und Fabriken Arbeitsplan 6 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Beispielprojekt im globalen Netzwerk Ingenieure in der Produktionstechnik Ebenen im globalen Produktionssystem Fertigungsprozesse Werkzeugmaschinen Anlagen und Fabriken Arbeitsplan Planung, Realisierung und Lenkung aller wertschöpfenden Prozesse Planung und Steuerung der Produktion Prozessentwicklung Prozessauslegung Werkzeugentwicklung Maschinenentwicklung Integration neuer technischer Entwicklungen Planung der Arbeitsplatzgestaltung Entwicklung neuer Produktionstechniken unter Beachtung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit 7 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Schwerpunktmäßige Institute im Umfeld der Produktionstechnik Produktionssysteme IFL Fertigungs- und Werkstofftechnik Lifecycle Engineering Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung Collaborative Engineering Technische Logistik Logistiksysteme SP39: Produktionstechnik Kommunikationsergonomie Montageplanung Personaleinsatzplanung Arbeitswissenschaft IMI Virtual Engineering Produktionsorganisation Arbeitssteuerung Betriebsorganisation Und weitere 8 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Vorlesungen des Schwerpunkts 39 Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik Fleischer, WS, 6 SWS, 8 LP Kernfach Ergänzungsfach Wahlpflichtfach Fertigungstechnik Schulze, Zanger, WS, 6 SWS, 8 LP Integrierte Produktionsplanung Lanza, SS, 6 SWS, 8 LP Globale Produktion Lanza, WS, 2 SWS, 4 LP Automatisierte Produktionsanlagen Fleischer, SS, 6 SWS, 8 LP Produktionstechnologien und Managementansätze im Automobilbau Stauch, Peters, WS, 2 SWS, 4 LP Qualitätsmanagement Lanza, WS, 2 SWS, 4 LP Entwicklungsprojekt zu Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik Fleischer, WS, 2 SWS, 4 LP Materialien und Prozesse für den Karosserieleichtbau in der Automobilindustrie Steegmüller, Kienzle, WS, 2 SWS, 4 LP Projekt Mikrofertigung: Entwicklung und Fertigung eines Mikrosystems Schulze, Hoppen, WS, 3 SWS, 6 LP Integrative Strategien und deren Umsetzung in Produktion und Entwicklung von Sportwagen Schlichtenmayer, SS, 2 SWS, 4 LP Steuerungstechnik Gönnheimer, SS, 2 SWS, 4 LP Verzahntechnik Klaiber, WS, 2 SWS, 4 LP Umformtechnik Herlan, SS, 2 SWS, 4 LP Produktionstechnisches Labor Furmans, Ovtcharova, Schulze, Deml, SS, 3 SWS, 4 LP Simulation von Produktionssystemen und -prozessen Furmans, Schulze, Stock, WS, 4 SWS, 5 LP 9 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Vorlesungen des Schwerpunkts 39 Kernfach Ergänzungsfach Wahlpflichtfach Globale Logistik Furmans, SS, 2 SWS, 4 LP Elemente und Systeme der Technischen Logistik Mitwollen, Madzharov, WS, 3 SWS, 4 LP Lager- und Distributionssysteme Schwab, Weiblen, SS, 2 SWS, 4 LP Analytische Methoden in der Materialflussplanung Stoll, Özden, WS, 4 SWS, 6 LP Energieeffiziente Intralogistiksysteme Schönung, WS, 2 SWS, 4 LP Elemente und Systeme der Technischen Logistik und Projekt Mitwollen, Madzharov, WS, 4 SWS, 6 LP Logistik in der Automobilindustrie Furmans, SS, 2 SWS, 4 LP Grundlagen der technischen Logistik Mittwollen, Madzharov, WS, 4 SWS, 6 LP Technologie der Stahlbauteile Schulze, Hoffmeister, SS, 2 SWS, 4 LP Schweißtechnik 1 Spies, WS, 1 SWS, 2 LP Schweißtechnik 2 Spies, SS, 1 SWS, 2 LP Experimentelles schweißtechnisches Praktikum Hoffmeister, WS, 3 SWS, 4 LP Praktikum Lasermaterialbearbeitung Schneider, Pfleging, WS/SS, 3 SWS, 4 LP Gießereikunde Wilhelm, SS, 2 SWS, 4 LP 10 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Vorlesungen des Schwerpunkts 39 Kernfach Ergänzungsfach Wahlpflichtfach Produktivitätsmanagement in ganzheitlichen Produktionssystemen Stowasser, SS, 2 SWS, 4 LP Produktionsplanung und -steuerung Rinn, WS, 2 SWS, 4 LP Leadership and Management Development Ploch, WS, 2 SWS, 4 LP Patente und Patentstrategien in innovativen Unternehmen Zacharias, WS/SS, 2 SWS, 4 LP Industrielle Fertigungswirtschaft Dürrschnabel, WS, 2 SWS, 4 LP Planung von Montagesystemen Haller, WS, 2 SWS, 4 LP Projektierung und Entwicklung ölhydraulischer Antriebssysteme Geerling, WS, 2 SWS, 4 LP PLM in der Fertigungsindustrie Meier, WS, 2 SWS, 4 LP 11 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Fertigungstechnik Umformen Trennen Urformen Fügen Beschichten Stoffeigenschaften ändern 12 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik Gestelle Auslegung von Werkzeugmaschinen Hauptspindeln Vorschubachsen Quelle: Siemens Maschinensteuerungen & Peripherie Maschinenbeispiele 13 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Integrierte Produktionsplanung Fabrikplanung Instandhaltung Produktionsplanung Standortplanung Qualitätssicherung 14 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Automatisierte Produktionsanlagen Steuerungstechnik Robotertechnik Handhabungstechnik Qualitätssicherung Fertigungs- & Montagetechnik Projektierung- & Auslegung Ausgeführte Beispiele 15 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Globale Produktion Globaler Vertrieb Standortwahl Gestaltung globaler Produktionsnetzwerke Globale Forschung und Entwicklung Standortgerechte Produktion und Produktkonstruktion Globale Beschaffung 16 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Viel Spaß 17 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Forschungsschwerpunkte Kontakt Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wbk Kaiserstraße 12 76131 Karlsruhe Tel. +49 721 608-44011/44288 Fax: +49 721 608-45005/45004 http://www.wbk.kit.edu 18 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Fertigungstechnik (wbk) Qualitätsregelung Urformen Umformen Trennen Fügen Beschichten Wärme- und Oberflächenbehandlung Prozessketten in der Fertigung Arbeitsvorbereitung Lernziele Einordnen und Beschreiben der Fertigungsverfahren Prozesskettenbewertung Bewertung unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten 19 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik (wbk) Gestelle und Gestellbauteile Hauptantriebe und Hauptspindeln Periphere Einrichtungen Maschinenbeispiele Anforderungen und Aufbau von Vorschubachsen Komponenten und Auslegung von Vorschubachsen Steuerung und Regelung Lernziele Beschreiben von Aufbau und Einsatzzweck der Komponenten einer Werkzeugmaschine Anwendung von Methoden zur Auswahl und Beurteilung von Produktionsmaschinen 20 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Integrierte Produktionsplanung (wbk) Grundlagen der Produktionsplanung Vernetzung von Produkt- und Produktionsplanung Einbindung von Produktionsstätte in Produktionsnetzwerke Schritte und Methoden der Fabrikplanung Instandhaltung Materialfluss Digitale Fabrik, Ablaufsimulation zur Materialflussoptimierung Inbetriebnahme Lernziele Anwendung von Methoden der IPP und deren Analyse und Eignung für bestimmte Problemstellungen 21 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Automatisierte Produktionsanlagen (wbk) Handhabung von Werkstücken und Werkzeugen Technische Betrachtung des Materialflusses in Produktionssystemen Industrieroboter als Handhabungsgerät Steuerungstechnik Qualitätskontrolle Projektierung der Automatisierung Lernziele Automatisierungsaufgaben in Produktionsanlagen einordnen und beschreiben Zusammenstellung der Komponenten, um Automatisierungsaufgaben umzusetzen 22 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Kernfächer des Schwerpunkts 39 Globale Produktion und Logistik Teil 1 Produktion (wbk) Historie, Ursachen & Ziele, Risiken Globaler Vertrieb und Standortwahl Standortgerechte Produktionsanpassung Aufbau eines neuen Produktionsstandortes Globale Beschaffung Gestaltung globaler Produktionsnetzwerke Management globaler Produktionsnetzwerke Teil 2 Logistik (IFL) Rechtliche Rahmenbedingungen in globalen Logistiknetzwerken Physische Logistikabläufe im Warenumschlag Analyse von Zeitbedarfen in globalen Logistiknetzwerken Bestandsmanagement in globalen Logistiknetzwerken 23 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ergänzungsfächer des Schwerpunkts Bieten ein vielfältigen und umfassenden Einblick in unterschiedliche Bereiche der Produktionstechnik Beteiligte Institute sind wbk IFL IFAB IPEK IMI FAST IAM 24 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Qualitätsmanagement Total Quality Management und Six-Sigma Universelle Methoden und Werkzeuge QM in frühen Produktphasen - Produktdefinition QM in Produktentwicklung und Beschaffung QM in der Produktion Qualitätsmanagementsysteme 25 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Steuerungstechnik Grundlagen der Steuerungstechnik Steuerungsperipherie Speicherprogrammierbare Steuerungen NC-Steuerungen Steuerungen für Industrieroboter Kommunikationstechnik 26 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Logistik in der Automobilindustrie Fahrzeugwerke und Montage Rohbau und Lackierung Steuerung der Fahrzeugwerke Steuerung des Produktionsnetzwerkes Weltweite Produktionsnetzwerke Fahrzeugdistribution Logistik im Produktlebenszyklus 27 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Entwicklungsprojekt zu Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik (wbk) Konzeption und Auslegung einer Werkzeugmaschine für eine Bearbeitungsaufgabe in Kooperation mit einem WZM-Hersteller ca. 25 h pro Woche Begrenzte Teilnehmerzahl Nur in Kombination mit Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik zu belegen 28 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Produktionstechnologien und Managementansätze im Automobilbau Automobiltechnologie Produktentstehung am Bsp. Daimler Grundlagen der Produktionstechnik Produktionssysteme der Autoindustrie Logistik Qualitätssicherung Globale Netzwerke Analytische Methoden der Planung und Optimierung Vorgänger-Vorlesung Produktionssysteme und technologien der Aggregateherstellung wird nicht mehr angeboten. 29 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Verzahntechnik Anwendungsbeispiele Grundlagen der Verzahnungsgeometrie Notwendigkeit von Getrieben Verfahren zur Weich- und Hartbearbeitung Härteverfahren Messen und Prüfen Spanntechnik Aktuelle Entwicklungen aus dem Bereich Forschung Alles dreht sich ums Zahnrad! 30 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Umformtechnik Umformtechnik im Alltag: Blech- und Massivumformung Warm- und Kaltumformung Allgemeine Grundlagen Umformmaschinen Werkzeugtechnik Metallkunde Plastizitätstheorie Tribologie Aspekte der Wirtschaftlichkeit Numerische Simulation 31 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Integrative Strategien und deren Umsetzung in Produktion und Entwicklung von Sportwagen (ISS) Einführung, Branchen- und Markttrends Automobilwirtschaft: Markt- und Wettbewerb, Gesetzesanforderungen, Variantenmanagement Strategieentwicklung im Sportwagensegment Bedarfsgenerierung: Produktentwicklung, Produktion, Serienbetreuung/Modellpflege Bedarfsstrukturierung: Unterstützungsprozesse, Führungsprozesse Bedarfsbefriedigung: Multiprojektplanung, Budget, Kapazitäten, Bedarfsprognose: Kompetenzmanagement, Technologiemonitoring 32 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Projekt Mikrofertigung: Entwicklung und Fertigung eines Mikrosystems Erleben der Entwicklung von ersten Ideen bis zur Prototypenfertigung Aufgabe: Aktuelles Problem eines Industriepartners lösen, wie Kupplungen für (2012/13), Formeinsätze für (2013/14) oder Getriebe für (2014/15) Vorlesungen: Grundlagen der Mikrobearbeitung, d.h. Verfahren wie Mikrofräsen Mikrofunkenerosion Mikrolaserabtragen Projektarbeit: Erarbeitung, Fertigung und Aufbau eines Prototypen? Interesse? E-Mail an Philipp Hoppen (Philipp.Hoppen@kit.edu) 33 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik
Ausgewählte Ergänzungsfächer des Schwerpunkts 39 Produktionstechnisches Labor Rechnergestützte Produktentwicklung Rechnerkommunikation in der Fabrik Teilefertigung mit CNC Maschinen Ablaufsteuerungen von Fertigungsanlagen Automatisierte Montage Optische Identifikation in Produktion und Logistik RFID-Identifikationssysteme im automatisierten Fabrikbetrieb Lager- und Kommissioniertechnik Gestaltung von Bildschirmarbeitsplätzen Zeitwirtschaft Durchführung einer Arbeitsplatzgestaltung 34 10.12.2014 Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze Vertiefungsrichtung Produktionstechnik